【正文】 （ 5）、 產(chǎn)品特性 與金屬發(fā)熱體不同，碳纖維本身的特性，它完全避免了電磁場的產(chǎn)生。因此，對碳纖維的市場與需求的預(yù)計是 :近期碳纖維呈現(xiàn)短缺不足，但幾年后就會變成供過于求。 二、碳纖維的發(fā)展及現(xiàn)在的主要生產(chǎn)公司 90 年代中期以后，碳纖維市場發(fā)展很快，在某種程度上反映出碳纖維供不應(yīng)求，市場短缺。但這種方法工藝性差，難以批量制取。這種物性上的差異，主要在于后者紡絲用的調(diào)制瀝青為中間相或潛在中間相型瀝青。普通瀝青基炭纖維的紡絲用原料調(diào)制工藝比較簡單，一般是將原料瀝青的雜質(zhì)微粒 (〉 4 μm)去除后經(jīng)加熱處理，制成軟化點 180 ℃ 以上的瀝青，即可作為紡絲用瀝青。俄羅斯在這方面的應(yīng)用開發(fā)相當(dāng)成功 ，值得我們借鑒。在熱處理過程中， 未脫掉羥基的鏈節(jié) 轉(zhuǎn)化為左旋葡萄糖，進(jìn)一步再轉(zhuǎn)化為焦油；脫掉羥基的鏈節(jié)則向碳四殘鏈 (片 )轉(zhuǎn)化， 進(jìn)一步 轉(zhuǎn)化為亂層石墨結(jié)構(gòu)。從此 ，炭絲的研制工 作停頓下來，無人問津。 PAN基碳纖維因其具有的高強(qiáng)度、高剛度、重量輕、耐高溫、耐腐蝕、優(yōu)異的電性能等特點，在與其他纖維的競爭中發(fā)展壯大。 根據(jù)炭化溫度的不同，碳纖維分為三種類型： ⒈ 普通型（ A 型）碳纖維 是指在 900～ 1200℃ 下炭化得到的碳纖維。 隨著各種纖維材料增強(qiáng)技術(shù)逐漸變的與結(jié)構(gòu)設(shè)計同樣重要，碳纖維材料的發(fā)展過程先后引起了諸多發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的關(guān)注 , 才有了碳纖維材料今天大力發(fā)展的形勢。 我國從 20世紀(jì) 60年代后期開始研制碳纖維，至今已有三十多年的歷史。 粘膠基炭纖維 (Rayon Carbon Fiber) 18世紀(jì)中期，英國人約瑟夫 .斯旺 () 和美國 人愛迪生 () 利用棉、竹等天然纖維素經(jīng)過一系列后處理制造炭絲，試制電燈的 燈絲。浸漬催化劑和預(yù)氧化處理是制 造粘膠基炭纖維的重要工序，是由有機(jī)纖維粘膠絲轉(zhuǎn)化為無機(jī)炭纖維的關(guān)鍵所在。 (3) 各類加熱器。瀝青調(diào)制處理是使調(diào)制成的瀝青的組成結(jié)構(gòu) 盡量整齊均勻的處理工藝。 由瀝青制造的炭纖維，根據(jù)工藝條件的差異，可呈現(xiàn)不同的物化特性。制備方法分為：基板晶種法和浮游催化法。通過催化劑的選用 (如采用 Ni基催化劑微粒 )或調(diào)控金屬催化劑微粒徑 (控成納米級粒徑 )可形成螺旋狀(彈簧管 )炭，或單層炭管 (納米炭管 )，這些 VGCF的系列制品都是性能優(yōu)良、用途廣泛的分子級材料、 VGCF的高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、核屏蔽性、高耐熱性、生體親和性等特性，使它適作各種功能材料，廣泛用作貯能 (貯 H2等 )、核堆 (屏蔽材 )、醫(yī)療 (人工臟器 )、機(jī)電 (超微電器 )等材料。日本三菱人造絲公司把在日本托姚哈 西 (Toyohashi)的碳纖維生產(chǎn)能力增加一倍，達(dá)到每年平均 400 噸，這包括在美國加利福尼亞州薩克拉門托 (Sacramento， Calif)年產(chǎn)約 700 噸的生產(chǎn)能力。1998 年在懷俄明州愛文思東 (Evanston， Wyoming)建立了 50K 大絲束碳纖維生產(chǎn)線，年產(chǎn)約 1100 噸。 表一：碳纖維石英電熱管與其他電熱管光通量的對比 14 序號 檢驗項目 單 位 檢 驗 結(jié) 果 功率 碳纖維復(fù)合型氈體 石墨 金屬 1 總光通量 400w Lm 2 600w 3 800w 4 1200w （ 3）、 遠(yuǎn)紅外和實用性集于一身 碳纖維石英電熱管的能量發(fā)射方式是以遠(yuǎn)紅外輻射為主，其中遠(yuǎn)紅外輻射效率達(dá)到了 80%以上，達(dá)到了目前為止其他的遠(yuǎn)紅外電熱管所望塵莫及的地步。100v。 ② C/C復(fù)合材料的增強(qiáng)材料。阿克蘇諾貝爾公司在美國田納西州諾克絲佛爾 (Knoxville， Tenn)增加一條年產(chǎn) 1400 噸大絲束碳纖維生產(chǎn)線，和其他兩家生產(chǎn)線加在一起，總生產(chǎn)能力達(dá)到每年 4850 噸。 1994 年以后，由于航天航空、體育休閑用品和工業(yè)應(yīng)用對碳纖維的需求大幅度增加，超過當(dāng)時所有碳纖維設(shè)備的生產(chǎn)能力，造成世界市場碳纖維的短缺。 用這種制備方法， 可 以 1 mm/s～ 3 mm/，快速生成直徑數(shù)納米至數(shù)微米的 VGCF。因此，雖在 80年代有較快發(fā) 展，但至今仍不能取代聚丙烯腈基炭纖維的主導(dǎo)地位，只是由于其具有某些其它種類炭纖維無法比擬的特性而進(jìn)行一定量的生產(chǎn)。 調(diào)制得到的紡絲用瀝青，可應(yīng)用熔融紡絲原理紡成瀝青纖維。值得一提的是外傷包扎帶 (繃帶 )，已在俄羅 斯等國得到實際應(yīng)用，是值得研制和推廣的項目。 粘膠基炭纖維在結(jié)構(gòu)和性能上有許多獨道之處，其它種類炭纖維無法與其比擬，因而 不 會被徹底淘汰出局。炭纖維的研究與開發(fā)又引起各國的極大關(guān)注。 20世紀(jì) 90年代中期以前世界上生產(chǎn)的都是CT型碳纖維。這種纖維強(qiáng)度很高，可達(dá) ～ ，模量約為 13842～ 16610cN/tex。它的廣泛應(yīng)用將會極大的改變我們的生活方式和提高我們的生活質(zhì)量。產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 90％左右。其中日本三大集團(tuán)占世界生產(chǎn)能力的 75％。美國、俄 羅斯和白 5 俄羅斯采用木漿，我國則 以棉漿為主。材料的熱導(dǎo)率與其密度成正 比，低密度的粘膠炭纖維賦予其優(yōu)異的隔熱保溫性能。 7 煤及石油加工副產(chǎn)物以及合成瀝青均可作為瀝青炭纖維的原料。在此過程中瀝青大分子間通過氧化交聯(lián)等反應(yīng)，使瀝青纖維轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗刍w維，由此保持纖維形態(tài)。 VGCF的成功研發(fā) ，使長期以來由 PAN等有機(jī)系炭纖維