碳纖維電熱管的培訓材料-展示頁
2025-09-10 21:32本頁面
【正文】 紀中期，英國人約瑟夫 .斯旺 () 和美國 人愛迪生 () 利用棉、竹等天然纖維素經過一系列后處理制造炭絲，試制電燈的 燈絲。世界 CT型碳纖維總生產能力為 22100噸 /年； LT型碳纖維總生產能力為 9550噸 /年；實際生產量約為 7000噸 /年。 世界碳纖維的主要生產商為日本的東麗、東邦人造絲、三菱人造絲三大集團和美國的卓爾泰克（ ZOLTEK）、阿克蘇（ AKZO）、阿爾迪拉（ ALDIL1）和德國的 SGL公司等。 LT型碳纖維技術的進展，打破了一直由少數(shù)日、美公司壟斷的局。 LT型碳纖維與 CT型 碳纖維相比，有下列兩方面優(yōu)勢：一是 LT型碳纖維可以采用民用聚丙烯腈絲作為制造碳纖維的原絲，而民用聚丙烯腈絲作為普通化工品可以在國際市場自由購買。 20世紀 90年代中期以前世界上生產的都是CT型碳纖維。目前世界主 要聚丙烯腈（ PAN）基碳纖維生產廠家的總生產能力已達到31650噸的規(guī)模，僅次于芳綸，躍居世界高性能纖維的第二位。我國從 “六五 ”開始研制高強 Ⅱ 型碳纖維（相當于 T300），但歷經 20年，產品性能指標仍未達到 T300標準，至今 3 仍處于中試放大階段 。 我國從 20世紀 60年代后期開始研制碳纖維，至今已有三十多年的歷史。 1974年，美國聯(lián)合碳化物公司開始了高性能中間相瀝青基碳纖維 Thornel－ P55的研制，并取得成功。在此基礎上，英國皇家航空研究院研制出了制造高性能 PAN基碳纖維時技術流程，使其發(fā)展駛入了快車道， PAN基碳纖維成為當前碳纖維工業(yè)的主流。 美國聯(lián)合碳化物公司（ UCC）于 1959年開始最早生產粘膠基碳纖維，五六 十年代是粘膠基碳纖維的鼎盛時期，雖然目前已開始衰退，但是它作為耐燒蝕材料至今仍占有一席之地。這類碳纖維具有較高的強度，約為 ～ ,模量很高，一般可達17107cN/tex 以上，有的甚至高達 31786cN/tex。這種纖維強度很高，可達 ～ ，模量約為 13842～ 16610cN/tex。這種碳纖維強度和彈性模量都較低，一般強度小于 ,模量小于 13462cN/tex。 一、碳纖維 的分類及技術背景 碳纖維是以聚丙烯腈纖維、粘膠纖維或瀝青纖維為原絲，通過加熱除去碳以外的其它一切元素制得得一種高強度、高模量纖維，它有很高的化學穩(wěn) 定性和耐高溫性能，是高性能增強復合材料中的優(yōu)良結構材料。 隨著各種纖維材料增強技術逐漸變的與結構設計同樣重要，碳纖維材料的發(fā)展過程先后引起了諸多發(fā)達國家和發(fā)展中國家的關注 , 才有了碳纖維材料今天大力發(fā)展的形勢。 用碳纖維復合的工程材料優(yōu)于金屬材料，其抗拉強度高于鋼材于3～ 4倍；剛度高于 2～ 3倍；耐疲勞性高于 2倍； 重量比鋼材輕 3～ 4倍；熱膨脹小 4～ 5倍?，F(xiàn)已廣泛應用于航天航空、新型紡織機械、石油化工、醫(yī)藥器械、汽車、機械制造、建筑行業(yè)、文體用品、電信、電加熱等高新技術領域。 1 碳纖維電熱管的培訓材料 碳纖維是一種新型的高性能纖維增強材料，它具有高強度、高模量、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變、導電、導熱和遠紅外輻射等諸多優(yōu)異性能。它可以依復合材料形式減輕構件重量，從而提高構件的技術性能。它的廣泛應用將會極大的改變我們的生活方式和提高我們的生活質量。它的出現(xiàn)使纖維復合材料具有更廣闊的發(fā)展和應用前景。在碳纖維材料的研究和開發(fā)過程中，科技工作者已經認識到，碳纖維材料是進入二十一世紀的最具誘惑的纖維增強材料。 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。 2 ⒉ 高強度型（ Ⅱ 型或 C 型）碳纖維 是指在 1300～ 1700℃ 下炭化得到的碳纖維。 ⒊ 高模量型（ Ⅰ 型或 B型）碳纖維 又稱石墨纖維，它是指在 炭化后再經 2500℃ 以上高溫石墨化處理得到的碳纖維。 根據(jù) 制作 原料不同可分為 4 類： 聚丙烯腈（ PAN）基碳纖維 作為高性能纖維的一種，碳纖維既有碳材料的固有本征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代軍民兩用新材料，已廣泛用于航空航天、交通、體育與休閑用品、醫(yī)療、機械、紡織等各領域。 1959年，日本研究人員發(fā)明了用聚丙烯腈（ PAN）原絲制造碳纖維的新方法。產量占世界總產量的 90％左右。目前Thornel－ P系列高性能瀝青碳纖維仍是最好的產品，這樣就形成了PAN基 、瀝青基和粘膠基碳纖維的三大原料體系。 1976年在中科院山西煤炭化學研究所建成我國第一條 PAN基碳纖維擴大試驗生產線，產品性能基本達到日本東麗公司的 T200，國內也叫做高強 Ⅰ 型碳纖維。 PAN基碳纖維因其具有的高強度、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。 聚丙烯腈（ PAN）基碳纖維有兩大類，即大絲束碳纖維（ LT）和小絲束碳纖維（ CT）。 1996年美國在 LT型碳纖維技術上取得重大突破并進行了工業(yè)化生產，生產出位伸強度可以與 CT型碳纖維相媲美的 LT型碳纖維，逐漸取代了原來由 CT型碳纖維獨占的軍事國防、航空航天、體育休閑等應用領域，進而廣泛地向其他領域滲透和發(fā)展。 CT型碳纖維生產需用高性能特種原絲，這種原絲制備技術是 CT型碳纖維生產的關鍵技術，日本、美國等主要生產公司長期以來不但對高性能特種原絲制備技術高度保密、不肯轉讓，而且也不出售高性能特種原絲產品，這就使 CT型碳纖維長期壟斷在少數(shù)日
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