沥青基碳纤维的制备方法

1)沥青纤维的不熔化处理

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  该工艺是把沥青纤维放在氧化的气氛中进行热处理，使之在碳化时能禁受软化点以上的高温而不熔融，从而保障原料纤维在碳化进程中连续坚持纤维的外形。碳纤维板补强单向板材，其成型工艺是将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型。采用优质碳纤维原料与良好基本树脂，碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。沥青纤维的不熔化处理温度个别为250～390℃，可采取气相氧化、液相氧化，或二者结合利用。气相氧化可用臭氧、氧气、空气以及盐酸气、SO3、SO3、NO2等各种氧化性气体$液相氧化则可用硝酸、硫酸、高锰酸钾、过氧化氢等氧化性液体。鉴于沥青纤维的脆性跟低强度，不熔化时个别不施加张力，但在不使纤维断裂的范畴内施加有限的张力，可一定水平上进步单丝的拉伸强度。 123456
  不熔化沥青纤维的碳化
  
  碳化是制造ACF的重要工艺进程，是指不熔化沥青纤维在惰性气氛中加热升温，消除纤维中可挥发的非碳组分的进程及形成乱层类石墨结构的进程。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。其原理可分为两局部：其一为挥发组分的去除；其二为残留碳生成类石墨晶体。依据不熔化沥青纤维在碳化进程中分子结构的变更，全部进程可分为三个阶段：阶段，纤维产生脱水脱氢反应，含氧基团随温度升高而减少；第二阶段，纤维分子结构中羰基、羧基及酯基等耐高温基团消散，非碳物质已基本脱除，同时，进行碳结构重排，使得纤维结构致密化；第三阶段，残余非碳元素进一步除去，残留碳重排，生成类石墨结构。该工艺对后面所进行的活化影响大，故而把持该工艺显然很重要。不熔化纤维的碳化可从两方面进行把持：为把持碳化进程的升温速度；第二为把持碳化的温度跟碳化时光。

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