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國外工業(yè)發(fā)達國家已將無損檢測和質(zhì)量控制在碳素材料研究與應(yīng)用方面進行了大量的投入,,并取得了積極的結(jié)果,。一些國家超聲波檢測碳制品質(zhì)量結(jié)果表明,,超聲波在碳制品中的傳播速度與碳制品氣孔大小,、材料體積密度和彈性模量密切相關(guān),, 并取得了一些有規(guī)律的技術(shù)參數(shù),將其應(yīng)用于碳素制品質(zhì)量檢測,,取得了可行性結(jié)論,。但由于超聲波在碳制品中的衰減比較復(fù)雜,所以對缺陷等的判斷還要靠實踐經(jīng)驗的總結(jié)和積累,。還有一些國家采用聲發(fā)射方法來檢測,,但聲發(fā)射法要求碳素制品有外界激勵,對非工作狀態(tài)的碳素制品檢測無能為力,。模量從230GPa提高到600GPa,,這是碳纖維工藝技術(shù)的重大突破,使應(yīng)用開發(fā)進入一個新的高水平階段,。江陰應(yīng)用碳纖維貨源充足
現(xiàn)代碳纖維工業(yè)化的路線是前驅(qū)纖維炭化工藝法,,所用3種原料纖維的組成、碳含量等見表,。制造碳纖維用的原纖維名 稱化學(xué)組分碳含量/%碳纖維收率/%黏膠纖維(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纖維(C3H3N)n6840~55瀝青纖維C,,H9580~90采用這3種原纖維制造炭纖維的流程都包括:穩(wěn)定化處理(在200~400℃空氣,或用耐燃試劑等化學(xué)處理),碳化(400~1400℃,,氮氣)和石墨化(1800℃以上,,氬氣氣氛下)。為了提高炭纖維與復(fù)合材料基質(zhì)的粘接性能需進行表面處理,、上漿,、干燥等工序。江陰定制碳纖維貨源充足高模量級(HM):模量在310~395GPa間,;
另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法,。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下,于1000℃高溫下反應(yīng),,可制得不連續(xù)的短切碳纖維,,最大長度可達50cm。其結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維,,易石墨化,,力學(xué)性能良好,導(dǎo)電性高,,易形成層間化合物,。(見氣相生長炭纖維)分類及命名現(xiàn)在碳纖維的主要產(chǎn)品有聚丙烯腈基,瀝青基及黏膠基3大類,,每一類產(chǎn)品又因原纖維種類,、工藝及**終碳纖維性能等不同,又分成許多品種,?!疤祭w維”一詞實際上是多種碳纖維的總稱,因此分類及命名就十分重要,。
碳纖維直徑只有5微米,,相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的十到十二分之一,強度卻在鋁合金4倍以上,。 [4]1879年愛迪生曾用纖維素纖維,,如竹、亞麻或棉紗為原料,,首先制得碳纖維并獲得**,,但當(dāng)時制得的纖維力學(xué)性能很低,工藝也不能工業(yè)化,,未能獲得發(fā)展,。20世紀50年代初,由于火箭,、航天及航空等前列技術(shù)的發(fā)展,,迫切需要比強度,、比模量高和耐高溫的新型材料,另外,,采用前驅(qū)纖維為原料經(jīng)熱處理的工藝可制得碳纖維連續(xù)長絲,,這一工藝奠定了碳纖維工業(yè)化的基礎(chǔ)。40多年來,,碳纖維經(jīng)歷的重大技術(shù)進展如下:高模量級(UHM):模量在395GPa以上,;
在第三次國際碳纖維會議上(1985年,倫敦),,曾建議按力學(xué)性能將碳纖維分成下列5級,。超高模量級(UHM):模量在395GPa以上;高模量級(HM):模量在310~395GPa間,;中模量級(IM):模量在255~310GPa間;超**度級(UHT):強度在3.5GPa以上,,模量在255GPa以下,;**度級(HT):強度達3.5GPa。這兩種分級法都有不足之處?,F(xiàn)在高性能碳纖維產(chǎn)品分類由制造商自行標(biāo)明:原纖維種類,、單絲孔數(shù)、直徑,、排列方式(如平行,、纏結(jié)、加捻等),,有無表面處理(及其種類),,有無上漿(及漿劑種類)等。一些重要的高性能商品名稱及性能,,可見聚丙烯腈基炭纖維和瀝青基炭纖維,。1965年日本碳公司工業(yè)化生產(chǎn)普通型聚丙烯腈基碳纖維成功。江陰應(yīng)用碳纖維貨源充足
1971年東麗公司將高性能聚丙烯腈基碳纖維產(chǎn)品(Torayca)投放市場,。江陰應(yīng)用碳纖維貨源充足
用于空氣凈化,,可有效去除空氣中各種有害惡臭物質(zhì),尤其是致*物質(zhì),、芳香族類的化合物(如苯類,,醛類)可使空氣潔凈清新。用于污水處理,,適用于處理含酚,、醫(yī)藥、硫醇等難以分解的有機廢水,。用于食品,、飲料、醫(yī)藥的凈水處理;制糖釀酒行業(yè)生產(chǎn)中的脫色除臭,、飲用水的凈化,、殺菌,自來水中去除余氯等用途,。電子及能源方面的應(yīng)用,、可生產(chǎn)高容量電容、畜電池電極,、導(dǎo)電發(fā)熱材料等,。在***防護方面可用于戰(zhàn)地施救做手套、敷料,、綁帶和防化屏,,以及防化**的化學(xué)防護服,還可用于***床品及***醫(yī)用床品,。江陰應(yīng)用碳纖維貨源充足
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