日本東麗、東邦、日本碳公司、美國Hercules、Celanese公司、英國Courtaulds公司等,先后生產(chǎn)出**、超**、高模量、超高模量、**中模以及**高模等類型高性能產(chǎn)品,碳纖維拉伸強度從,小規(guī)模產(chǎn)品達。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。1981年起瀝青科學(xué)取得重大進展,開發(fā)出幾種調(diào)制中間相瀝青的新工藝,如日本九州工業(yè)試驗所的預(yù)中間相法,美國EXXON公司的新中間相法,日本群馬大學(xué)開發(fā)的潛在中間相法,促進了高性能瀝青基碳纖維的開發(fā)。隨后日本三菱化成化學(xué)公司、大阪煤氣公司、新日鐵公司陸續(xù)建成一批不同規(guī)格的高性能碳纖維生產(chǎn)廠。其特點是模量增高的同時也增**度。20世紀80年代是瀝青基碳纖維的興旺發(fā)展時期。黏膠基碳纖維自20世紀60年代中期以后沒有發(fā)展,*生產(chǎn)少量產(chǎn)品供**及特種部門使用。碳纖維工藝編輯語音現(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。 對于在第二級蜂窩室和清水室上布的殘留的微量的油由設(shè)置在其頂部的撇油器撇到外部的油存儲的容器中而除去。江岸區(qū)私人碳纖維制品特點
[2](2)氯化鋅活化法ZnCl2在活化過程中使木質(zhì)纖維原料發(fā)生脫氫反應(yīng)并進一步芳構(gòu)化,從而形成初步孔結(jié)構(gòu),水洗脫除氯化鋅后即形成孔隙結(jié)構(gòu)。此外還有學(xué)者認為氯化鋅在炭化時形成新生炭沉積的骨架,當(dāng)其被洗去之后,炭的表面便暴露出來,構(gòu)成了具有吸附力的活性炭內(nèi)表面。[2]氯化鋅活化工藝流程與磷酸活化法工藝基本相似。氯化鋅法活性炭由于其孔徑分布相對集中、吸附力強等特點,一直受到國內(nèi)外市場的青睞,需求量逐年增加。[2](3)氫氧化鉀活化法KOH活化法是20世紀70年代興起的一種制備高比表面積活性炭的活化工藝,其活化過程是將原料炭與數(shù)倍炭質(zhì)量的KOH或NaOH混合,在不超過500℃下脫水后于800℃左右煅燒若干時間,冷卻后將產(chǎn)品洗滌至中性即可得到活性炭。反應(yīng)機理是活化過程中被消耗的炭主要生成了碳酸鉀,同時在800℃左右,被炭還原的金屬鉀(沸點762℃)析出,金屬鉀的蒸氣不斷進入碳原子所構(gòu)成的層與層之間進行活化,這兩個反應(yīng)使產(chǎn)物具有很大的比表面積。[2]KOH法活性炭主要應(yīng)用在超級電容器領(lǐng)域。以椰殼為主要原料所制得的活性炭比表面積可接近3000m2/g,比電容可超過200F/g,同時還可表現(xiàn)出非常優(yōu)良的儲氫和儲甲烷能力,在77K和100kPa的情況下,儲氫量可達到。江岸區(qū)私人碳纖維制品特點達到飽和后不但不能殺菌而且容易成為細菌的繁衍體,換下的濾芯涉及無害處理的困難。
吸附后的廢水可達到國家排放標準。[6]利用活性炭處理含鉻廢水是活性炭對溶液中六價鉻的物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)還原等綜合作用的結(jié)果?;钚蕴刻幚砗t廢水,吸附性能穩(wěn)定,處理效率高,操作費用低,有一定的社會效益和經(jīng)濟效益。因此,用活性炭處理含鉻廢水已得到***應(yīng)用。[6](5)催化和負載催化劑石墨化炭和無定型炭是活性炭晶型的組成部分,因為具有不飽和鍵,所以表現(xiàn)出類似結(jié)晶缺陷的功能?;钚蕴恳驗榻Y(jié)晶缺陷的存在而被作為催化劑***應(yīng)用,同時,因為其具有大的比表面積及多孔結(jié)構(gòu),活性炭還被***用作催化劑載體。[8]采用γ射線處理商品活性炭,此過程可以在不影響活性炭物理性質(zhì)的條件下改變活性炭表面化學(xué)特性。通過紫外線輻射和模擬太陽光輻射研究了光催化中活性炭表面化學(xué)所發(fā)揮的作用。結(jié)果表明,無論是紫外線還是模擬太陽光輻射,活性炭都可以發(fā)揮光催化作用。通過測定紫外線/活性炭和模擬太陽光/活性炭體系中羥基自由基和超氧陰離子自由基表明,由活性炭充當(dāng)光催化劑和光誘導(dǎo)反應(yīng)物可以有效消除雜質(zhì)對反應(yīng)的影響,體系中羥基自由基和超氧陰離子自由基的獲得遠高于單純采用光輻射。這為發(fā)展自由基化學(xué)和尋找新的自由基反應(yīng)提供了新的可能。
[2]活性炭物理-化學(xué)活化法(1)物理-化學(xué)一體化制備技術(shù)物理-化學(xué)活化法顧名思義就是結(jié)合應(yīng)用物理活化和化學(xué)活化的方法,即炭先經(jīng)化學(xué)法處理,隨后再進一步用物理法(水蒸氣或CO2)活化。國外研究人員通過H3PO4和CO2聯(lián)合活化法制得了比表面積高達3700m2/g的超級活性炭,具體步驟是在85℃下先用H3PO4浸泡木質(zhì)原料,經(jīng)450℃炭化4h后再用CO2活化。將物理法和化學(xué)法聯(lián)合,利用物理法的炭化尾氣為化學(xué)法生產(chǎn)供熱,實現(xiàn)生產(chǎn)過程無燃煤消耗,同時得到物理法活性炭和化學(xué)法活性炭。[2](2)微波輔助化學(xué)活化由于在活性炭制備過程中,傳統(tǒng)的爐膛加熱存在耗工、耗時且物料受熱不均的缺點,因此微波的引入可以實現(xiàn)物料內(nèi)部均勻加熱,同時可方便地快速啟動和停止,耗時比傳統(tǒng)工藝短得多。因此,微波輔助化學(xué)活化可以***縮短生產(chǎn)時間,從而極大地提高生產(chǎn)效率,亦可降低環(huán)境污染。通常的磷酸法、氯化鋅法和氫氧化鉀活化法均可采用微波加熱,而且研究表明微波加熱法亦可得到高性能的活性炭,尤其適用于KOH活化法制備超級電容活性炭。然而微波加熱制備活性炭仍處于實驗階段,主要原因是設(shè)備投資大,能耗高。[2](3)催化活化金屬類催化劑在含碳原料表面可形成活性點。由于是人類通過科學(xué)技術(shù)戰(zhàn)勝自然生物的一次成功實踐,所以也稱之為“NICOLER殺菌技術(shù)”。
隨著科學(xué)及工程的發(fā)展會有很大發(fā)展。氣相生長碳纖維近期內(nèi)在穩(wěn)定工藝,連續(xù)化生產(chǎn)方面會有明顯進展,工業(yè)化生產(chǎn)的日期預(yù)料不會太遠。[3]20世紀70年代末期,國際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)曾對炭纖維的分類和命名作了規(guī)定。首先用PAN(聚丙烯腈),MP(中間相瀝青)及VS(黏膠)表示碳纖維的類別,再以小寫英文字母表示熱處理溫度如lht(表示熱處理溫度,低于1400℃),hht(熱處理溫度在2000℃以上),然后再加上表示性能的符號(如HT表示**、HM高模、SHT超**、HTHS**高應(yīng)變、IM中模及UHM超高模等)。同時指出,聚丙烯腈基,黏膠基及普通型瀝青基碳纖維均屬難石墨化的聚合物炭,而中間相瀝青基炭纖維及氣相生長的碳纖維是易石墨化碳。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,模量在255GPa以下;**度級(HT):強度達。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。 通過高壓、高頻脈沖放電形成非對稱等離子體電場,使空氣中大量等離子體之間逐級撞擊。新洲區(qū)購買碳纖維制品比較價格
但顆粒物實際上并未移除,只是附著于附近的表面上,易導(dǎo)致再次揚塵。江岸區(qū)私人碳纖維制品特點
Hercules公司和Rolls—Royce公司采用RAE的技術(shù)進行工業(yè)化生產(chǎn)。1965年日本大谷杉郎首先制成了聚氯乙烯瀝青基碳纖維,并發(fā)表了先驅(qū)性的瀝青基碳纖維的研究報告。1969年日本碳公司開發(fā)高性能聚丙烯腈基碳纖維獲得成功。1970年日本東麗(TorayTextileInc.)公司依靠先進的聚丙烯腈原絲技術(shù),并與美國聯(lián)合碳化物公司交換碳化技術(shù),開發(fā)高性能聚丙烯腈基碳纖維。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。隨后產(chǎn)品的性能、品種、產(chǎn)量不斷發(fā)展,至今仍處于**地位。此后,日本東邦、旭化成、三菱人造絲及住友公司等相繼投入聚丙烯腈基碳纖維的生產(chǎn)行列。(見聚丙烯腈基碳纖維)1970年日本吳羽化學(xué)工業(yè)公司采用大谷杉郎的**,首先建成年產(chǎn)120t普通型(GPCF)瀝青基碳纖維的生產(chǎn)廠,1978年產(chǎn)量增到240t。該產(chǎn)品被用作水泥增強材料后,發(fā)現(xiàn)效果很好,1984年產(chǎn)量增至400t,1986年再次增加到900t。1976年美國聯(lián)合碳化物公司生產(chǎn)高性能中間相瀝青基碳纖維(HPCF)成功,年產(chǎn)量為113t,1982年增至230t,1985年增至311t。1982年起,日本東麗、東邦、日本碳公司、美國Hercules、Celanese公司、英國Courtaulds公司等。 江岸區(qū)私人碳纖維制品特點
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