碳纖維復合材料可研報告(編輯修改稿)
2024-12-12 01:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 水洗 酸洗 干燥 炭化 表面處理 浸漬催化劑 干燥 干燥 上漿 預氧化 收絲 由粘膠纖維熱解制得的碳纖維的得率通常在 10～ 30%， 維制得的碳纖維，橫截面形狀大多不規(guī)則，一般呈樹 葉狀。粘膠基碳 纖維主要用于耐燒蝕材料和隔熱材料。 著其他碳纖維不可取代的地位，仍是重要的戰(zhàn)略物資。 成都 XX新能源有限公司 編制 9 投資 XX科技產(chǎn)業(yè)園碳纖維材料可行性研究報告 粘膠基碳纖維產(chǎn)量不足世界碳纖維總產(chǎn)量的 1%。它雖然不會有 大的發(fā)展，但也不會被徹底淘汰出局。在碳纖維領(lǐng)域仍會占有一席之 地。 4 、活性碳纖維 活性碳纖維是隨著碳纖維工業(yè)發(fā)展而開發(fā)的新一代多 孔吸附材 料，也是傳統(tǒng)吸附材料粉狀活性炭的更新?lián)Q代產(chǎn)品，我國有許多生產(chǎn) 廠，如山西東綠活性碳纖維廠、山西省長治市郊區(qū)霍家工業(yè)總司活性 碳纖維廠、鞍山市化學碳纖維公司、遼源化工新材料廠、秦皇島山海 關(guān)金龍環(huán)保材料廠、 限公司以及 XX市活性碳纖維廠等。 生產(chǎn)活性特性及其制品的原料主要有粘膠絲、 PAN基纖維、瀝青 纖維和酚醛纖維等。原料雖然不同，但生產(chǎn)工藝基本相似，需經(jīng)前處 理或穩(wěn)定化、炭化和活化工序。生產(chǎn)原理完全不同于碳纖維。生產(chǎn)活 性碳纖維的過程盡可能造孔 ，使其具有多孔結(jié)構(gòu)，而生產(chǎn)碳纖維則不 同，盡可能消除孔隙裂紋或孔洞。 5 、氣相生長碳纖維 氣相生長碳纖維（ VGCF）和螺旋形碳纖維 (CCF)屬于功能型碳纖 維。 氣相生長碳纖維（ VGCF）以低碳烴類為碳源，過渡金屬鐵、鈷、 鎳等及其他們的合金、化合物等超細離子為催化劑，在氫氣還原性氣 成都 XX新能源有限公司 編制 10 投資 XX科技產(chǎn)業(yè)園碳纖維材料可行性研究報告 氛中使其烴類熱解（ 1100℃ 左右）成碳而制得纖維狀產(chǎn)物。 螺旋形碳 纖維 (CCF)的生成過程中，催化劑是基礎(chǔ)，助催化劑是 必備條件，如果沒有助催化劑的存在，則生成 VGCF。催化劑是過渡 金屬等，助催化劑為 S/P等，他們生成共晶體；助催化劑的存在可降 低共晶體的熔點，有利于 CCF的生成。 第三章 研究方法 碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經(jīng) 碳化制得；按狀態(tài)分為長絲、短纖維和短切纖維；按力學性能分為通 用型和高性能型。通用型碳纖維強度為 1000兆帕（ MPa） 100GPa左右。高性能型碳 纖維又分為高強型（強度 2020MPa、模量 250GPa）和高模型（模量 300GPa以上） 超高強型；模量大于 450GPa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業(yè) 的發(fā)展，還出現(xiàn)了高強高伸型碳纖維，其延伸率大于 2%。用量最大 的是聚丙烯腈 PAN基碳纖維。 目前應用較普遍的碳纖維主要是聚丙烯腈碳纖維和瀝青碳纖維。 碳纖維的制造包括：纖維紡絲、熱穩(wěn)定化（預氧化） 等 4個過程。其間伴隨的化學變化包括：脫氫、環(huán)化、預氧化、氧化 及脫氧等。 成都 XX新能源有限公司 編制 11 投資 XX科技產(chǎn)業(yè)園碳纖維材料可行性研究報告 第四章 測試研究數(shù)據(jù)來源 一、測試與標準 碳纖維的拉伸性能測試分單絲法和復絲法。 下面首先對于單絲法拉伸予以描述： 非常脆弱，剪切強度很低，稍有不慎就會斷裂，因此在每次試驗過程 中，需要細心、耐心，不要對試樣造成損傷。國際標準 ISO11566《碳 纖維 單纖試樣的測定》和日標 JIS R7601《碳纖維試驗方法》指出了 采用紙框法固定試樣，當然也不排除其他方法。中國的方法標準正在 制定中， 曲阜師范大學的張小英、張斌在 2020年《紡織標準與質(zhì)量》發(fā)表了 《碳纖維拉伸性能的測試方法》 《紡織實驗技術(shù)》 《實驗十五 碳纖維強伸性能測試》等文章。單纖維強伸性能試驗要 采用能測試碳纖維的高強高模纖維強力儀，如 CRE型碳纖維強力機 （ LLY06E型電子碳纖維強力儀外觀如圖所示） (LLY06E 型電子碳纖維強力儀 ) 成都 XX新能源有限公司 編制 12 投資 XX科技產(chǎn)業(yè)園碳纖維材料可行性研究 報告 試樣制備 紙框法固定試樣，剪取適當長度的該碳纖維試驗樣品，用鋼針沿著纖 維方向?qū)⑵浞蛛x，使試驗樣品蓬松便于抽取。用取樣盤來盛取試樣， 為保證測得結(jié)果的準確性，不能對碳纖維造成任何損傷。采用國外標 準制作襯紙很麻煩， 的方法。 ； 劃出一個尺寸合適的框，復制滿 A4紙打印（圖 2是 25mm隔距拉伸 尺寸。若 50mm隔距拉伸時，裁切線的長度應增加一倍） 裁切線吻合后用刀片沿裁切線將實 線部分裁除，然后兩端貼上 5mm寬 的雙面膠紙；抽取分離的單根碳纖維 試驗樣品，沿中心虛線放上，并用雙 面膠紙固定。也可以用融化后的松 ( 試樣制備示意圖 ) 香，將單根碳纖維 “ 焊接 ” 在紙框上，其 “ 焊點 ” 起到固定單根碳 纖維的作用（試驗證明：采用 “ 焊接 ” 方式?jīng)]有雙面膠紙固定方式好 用，而且夾持試樣時要離開 “ 焊點 ” ；再用 8～ 10mm寬的紙條， 沿著裁切線寬度方向覆蓋雙面膠紙和試驗樣品端頭， 離成固定在單個紙框上的待測試樣。注意 碳纖維的取樣比較困難， 尤其處理后的碳纖維，很細，也很難分辨 是一根還是兩根，根據(jù)實驗 中曲線對比進行判斷如果記錄下的曲線斜率明顯大于其他試樣的很 有可能是兩根纖維，必要時可以用放大鏡配合取樣。 成都 XX新能源有限公司 編制 13 投資 XX科技產(chǎn)業(yè)園碳纖維材料可行性研究報告 測試： 測試程序與儀器型號有關(guān)系。不同儀器型號其測試過程不同。 面分別用兩種 LLY06E、 LLY06型單纖維強力儀的操作過程加以說 明。 例如： 25mm、 50mm。 按試驗要求設定試驗拉伸速度（ 1～ 5） mm/min，本實驗取： 2mm/min，如果采用松香固定試樣時，上、下夾持器夾持試樣時要離 開 “ 焊點 ” 被測試樣的一端夾持在電子式碳纖維強力儀的上夾持器上， 另一端夾持在下夾持器上。采用恒定的拉伸速度拉伸試樣，直至試樣 斷裂。記錄單次值的斷裂強力和斷裂伸長等技術(shù)指標，試驗結(jié)束后儀 器自動給出所有技術(shù)指標的統(tǒng)計值。和 PC機聯(lián)機可獲得實時曲線， 便于分析技術(shù)數(shù)據(jù)。 、氣動夾緊的拉伸試驗（ LLY06E型） 將上述準備好的待測試樣一端沿著裁切線寬度邊緣， 夾
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