碳纖維是一種由碳元素組成的**度,、高模量的纖維材料,,通常用于增強復(fù)合材料。它具有輕質(zhì),、**度,、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)良特性,,因此廣泛應(yīng)用于航空航天,、汽車、體育器材,、建筑,、電子設(shè)備等領(lǐng)域,。碳纖維的生產(chǎn)過程通常包括以下幾個步驟:原料準(zhǔn)備:常用的原料是聚丙烯腈(PAN)、瀝青或纖維素等,。紡絲:將原料紡成細(xì)絲,。氧化:在高溫下將纖維加熱,,使其部分氧化,,形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),。碳化:在無氧環(huán)境中進(jìn)一步加熱,,使纖維中的非碳元素?fù)]發(fā),,**終得到高純度的碳纖維,。表面處理:對碳纖維表面進(jìn)行處理,,以提高其與樹脂等基體材料的結(jié)合力,。碳纖維之種類分類有許多方法,,可依原料,、特性、處理溫度與形狀來分類,。南京挑選碳纖維貨源充足
國外工業(yè)發(fā)達(dá)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(jìn)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,。南京挑選碳纖維貨源充足高模數(shù)者,則強力在150㎏/㎜2以上,,模數(shù)在17000㎏/㎜2以上時稱之,。
碳素材料,按其原子在結(jié)構(gòu)中排列不同,,碳有三種同素異形體,,即金剛石、石墨和無定形碳,,它們的物理性能,、化學(xué)性質(zhì)及用途也各不相同。1,、金剛石 :是所知自然界中**硬的物質(zhì),,其晶體構(gòu)造基本上為面心立方格子,,每個碳原子都被周圍四個碳原子所圍繞,,以共價鍵相連,強度高,,莫氏硬度為10,所以通常用作切削、磨削和切割材料,。當(dāng)金剛石中含有微量雜質(zhì)時,,有半導(dǎo)體的性能,,可以做高溫整流器或固體微波器件等。天然金剛石又是貴重寶石(金剛鉆),。金剛石分為Ⅰ型,、Ⅱ型和六方型三種,。Ⅰ型的雜質(zhì)含量較高,其中氮的含量在0.0025%~0.2%,,絕大多數(shù)天然金剛石屬此型,。Ⅱ 型是極純的金剛石,結(jié)晶完整,,氮的含量少于0.001%,,導(dǎo)熱性良好,,具有半導(dǎo)體性能,。天然金剛石中1%~2%屬此型,。用特殊的人工方法(如超高壓高溫法)可以將非金剛石結(jié)構(gòu)的碳轉(zhuǎn)化為金剛石,,即人造金剛石,。
目前,,隨著對活性碳纖維的表面結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系的探索和了解,活性碳纖維的表面改性技術(shù)及其在污染物凈化領(lǐng)域中的應(yīng)用研究越來越受到重視,。 [1]傳統(tǒng)的活性炭是一種經(jīng)過活化處理的多孔炭,,為粉末狀或顆粒狀,而活性碳纖維則為纖維狀,,纖維上布滿微孔,,其對有機(jī)氣體吸附能力比顆粒活性炭在空氣中高幾倍至幾十倍,,在水溶液中高5~6倍,,吸附速率快100~1000倍,沒有確切數(shù)值,,這與活性碳纖維的種類,、制作工藝等有關(guān)。它是繼活性炭之后新一代的吸附材料,,它的使用只是近20多年的事,,世界上只有少數(shù)國家能夠生產(chǎn)。碳纖(Carbon Fiber)是由經(jīng)環(huán)氧涂層處理和石墨壓織的碳化纖維制成的,。
微孔半徑在2nm以下,,其孔徑分布窄,特殊的細(xì)孔呈單分散分布,,由不同尺寸的微細(xì)孔隙組成其結(jié)構(gòu),,并且中孔、小孔擴(kuò)散呈現(xiàn)出多分散型分布,,在各細(xì)孔結(jié)構(gòu)中的差別較大,,其主要原因在于原料的不同。在活性炭纖維中無大孔,,只有少量的過渡孔,,微孔分布在纖維表面,,其吸附速率快,活性炭纖維絲束的空間起大孔作用,,對氣相與液相物質(zhì)具有較好的吸附作用,其外比表面積大,,吸脫速度快,,為粒徑活性炭10~100倍。隨著比表面積增大,,細(xì)孔的平均孔徑隨之增大,,細(xì)孔容積增加,在細(xì)孔內(nèi)發(fā)生吸附后充填細(xì)孔內(nèi),。其比表面積增大吸附容量大,,為粒狀活性炭的10倍,可吸附處理低濃度廢氣或具有高活性的物質(zhì),?;钚蕴坷w維的體積密度小,濾阻小,、可吸附粘度較大的液態(tài)物質(zhì),,且動力損耗小。碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂,、金屬,、陶瓷及炭等復(fù)合,制造先進(jìn)復(fù)合材料,。徐州優(yōu)勢碳纖維廠家現(xiàn)貨
為了提高炭纖維與復(fù)合材料基質(zhì)的粘接性能需進(jìn)行表面處理,、上漿、干燥等工序,。南京挑選碳纖維貨源充足
高溫?zé)崽幚硎窃诙栊詺怏w(N2,,He或Ar)保護(hù)中,通過在高溫下對活性碳纖維進(jìn)行熱處理得到所需求的表面化學(xué)性質(zhì),。高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)可以有效地使活性碳纖維表面官能團(tuán)分解,,改變其表面積、孔結(jié)構(gòu)與活性位數(shù),。I Mochida等I對ACF高溫(850 ℃)熱處理后發(fā)現(xiàn)ACF的疏水性增強,,表面官能團(tuán)分解釋放的表面缺陷位是NO吸附與氧化的活性位,熱處理雖提高了ACF的NO氧化反應(yīng)活性,,但ACF對NO吸附能力則是減弱的,。另外,經(jīng)熱處理碳表面官能團(tuán)分解會形成不含氧的堿性官能團(tuán),,表面碳原子有一定程度的石墨化,,石墨微晶存在大量的游離π電子,,從而具有Lewis堿性特征。S.S.Barton等測試碳表面酸堿位認(rèn)為經(jīng)熱處理的碳表面堿性位更多,,可得到表面pH>10,,且大約每減少六個酸性位就可以增加一個堿性位。南京挑選碳纖維貨源充足
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