焦炭和碳纤维

 焦炭的最初定义为生产电石灯的矿渣，随后扩大到了对所有含碳物质高温裂解后得到的矿渣的定义，因此有石油焦炭、沥青焦炭等。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。碳纤维型材具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。含沥青的煤粉加湿后，在高温炉中缺氧加热到700～1000℃，品质比的20%～30%变为气体排放出来，经过庞杂的提纯工艺后，该气体重要组分为H2、CH4、CO；残余的矿渣中，90%为碳，氢为1%，氧、氮合起来为4%，灰分5%，其焚烧热为29～33MJ/kg。冶金焦中碳含量更高、灰分含量更少，是从所谓硬炭中提炼出来的。作为石化产业副产品的焦炭跟沥青因为灰分含量更少而更为可贵。另外，必要时可能将焦炭在1000～1400℃范畴内煅烧以除去挥发性杂质。 123456

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  早在1896年美国Niagara生产的Acheson石墨可能充分地说明碳石墨化或碳纤维的生产工艺。碳纤维型材具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。将砂子跟焦炭粉或无烟煤混淆置于两个难熔电极之间，通入数千安培电流24h，杂质被消除。石墨微晶生成，而后将该产物研磨成粉，在一定压力下利用富碳结资料如沥青压抑、成型，最后再通过缓慢加热将黏结资料石墨化。为了充分石墨化及进步电导率，有时须要进一步加热进步工艺温度。    焦炭是碳纤维的原料，将焦炭研磨到所需粒度，与其余炭粉混淆，利用沥青等作为胶黏剂并挤压成型。首先在1000～1200℃炭化胶黏剂，而后在2500～3000℃石墨化。碳纤维可能通过机械加工获得任何庞杂的外形，冶金炉石墨电极达数吨重依据生产工艺及前提的不同，碳纤维的缝隙率、结晶化水平以及晶粒大小变更范畴很大。其物理性质与石墨单晶也有差别，因为成型进程中的挤压，碳纤维往往也显现一定的各向异性。

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