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活性碳纖維是經(jīng)過活化的含碳纖維,將某種含碳纖維(如酚醛基纖維、PAN基纖維、黏膠基纖維、瀝青基纖維等)經(jīng)過高溫活化(不同的活化方法活化溫度不一樣),使其表面產(chǎn)生納米級的孔徑,增加比表面積,從而改變其物化特性。活性碳纖維(ACF)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型、高效、多功能吸附材料,是繼粉狀活性炭和粒狀活性碳之后的第三代產(chǎn)品。活性碳纖維具有大比表面積(1000~3000m2/g)和豐富的微孔,微孔體積占總孔體積90%以上。活性碳纖維具有比粒狀活性碳更大的吸附容量和更快的吸附動力學(xué)性能,在液相、氣相中對有機物和陰、陽離子吸附效率高,吸、脫附速度快,可再生循環(huán)使用,同時耐酸、堿,耐高溫,適應(yīng)性強,導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性好,是一種比較理想的環(huán)保材料。經(jīng)高溫處理后,其含碳量超過90%以上之纖維材料,稱之為碳纖維。南京國產(chǎn)碳纖維圖片

20世紀(jì)50年代初,美國Wright-Patterson空軍基地以黏膠纖維為原料,試制碳纖維成功,產(chǎn)品作火箭噴管和鼻錐的燒蝕材料,效果很好。1956年美國聯(lián)合碳化物公司試制高模量黏膠基碳纖維成功,商品名“Thornel—25”投放市場,同時開發(fā)了應(yīng)力石墨化的技術(shù),提高碳纖維的強度與模量。20世紀(jì)60年代初,日本進(jìn)藤昭男發(fā)明了以聚丙烯腈(PAN)纖維為原料制取碳纖維的方法,并取得了**。1963年日本碳公司及東海電極公司用進(jìn)藤的**開發(fā)聚丙烯腈基碳纖維。南京國產(chǎn)碳纖維圖片碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。

目前,隨著對活性碳纖維的表面結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系的探索和了解,活性碳纖維的表面改性技術(shù)及其在污染物凈化領(lǐng)域中的應(yīng)用研究越來越受到重視。 [1]傳統(tǒng)的活性炭是一種經(jīng)過活化處理的多孔炭,為粉末狀或顆粒狀,而活性碳纖維則為纖維狀,纖維上布滿微孔,其對有機氣體吸附能力比顆粒活性炭在空氣中高幾倍至幾十倍,在水溶液中高5~6倍,吸附速率快100~1000倍,沒有確切數(shù)值,這與活性碳纖維的種類、制作工藝等有關(guān)。它是繼活性炭之后新一代的吸附材料,它的使用只是近20多年的事,世界上只有少數(shù)國家能夠生產(chǎn)。
電極氧化法被認(rèn)為是提高活性碳吸附性能的一種有效、簡單的表面處理方法。Park等以ACF作為陽極,在NaOH溶液中電解,使負(fù)離子吸附到ACF表面,引入了羥基、羧基等表面官能團(tuán);在HCI溶液中電極氧化處理的活性碳,獲得了較理想的改性效果,吸附能力也得到提高。微波處理微波處理其實也是一種熱處理,但比熱處理的時間短,電能利用率高,氣體消耗較少。目前該法是碳材表面處理技術(shù)中研究的熱點之一。J.M.V Nabais等采用該法改性ACFs,ACFs表面的酸性官能團(tuán)(羥基,羰基)被分解或還原,堿性基團(tuán)吡喃酮的引入致使其表面化學(xué)性質(zhì)改變,而且ACFs經(jīng)該法氧化所得的表面化學(xué)穩(wěn)定性很好。在第三次國際碳纖維會議上(1985年,倫敦),曾建議按力學(xué)性能將碳纖維分成下列5級。

及納米炭(管、球)的制備技術(shù)。 [1]碳素材料由于具有化學(xué)穩(wěn)定性好、耐高溫、耐腐蝕及自潤滑性、彈性模量低和導(dǎo)電良好等特性,廣泛應(yīng)用于**科技、**產(chǎn)品、航空航天和有色冶金等領(lǐng)域。無損檢測技術(shù)是碳素材料能否有效和擴(kuò)大應(yīng)用的關(guān)鍵。與金屬材料相比,碳素制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有疏松、孔隙較多、晶粒粗大、密度不均和各向異性強等特點,使得反映其本質(zhì)特征的確定性信息湮沒在強動力學(xué)噪聲中,檢測信號的信噪比一般都較低,因而很難有效地將其內(nèi)部缺陷檢測出來。高模數(shù)者,則強力在150㎏/㎜2以上,模數(shù)在17000㎏/㎜2以上時稱之。宜興挑選碳纖維廠家現(xiàn)貨
高模量級(UHM):模量在395GPa以上;南京國產(chǎn)碳纖維圖片
1981年起瀝青科學(xué)取得重大進(jìn)展,開發(fā)出幾種調(diào)制中間相瀝青的新工藝,如日本九州工業(yè)試驗所的預(yù)中間相法,美國EXXON公司的新中間相法,日本群馬大學(xué)開發(fā)的潛在中間相法,促進(jìn)了高性能瀝青基碳纖維的開發(fā)。隨后日本三菱化成化學(xué)公司、大阪煤氣公司、新日鐵公司陸續(xù)建成一批不同規(guī)格的高性能碳纖維生產(chǎn)廠。其特點是模量增高的同時也增**度。20世紀(jì)80年代是瀝青基碳纖維的興旺發(fā)展時期。黏膠基碳纖維自20世紀(jì)60年代中期以后沒有發(fā)展,*生產(chǎn)少量產(chǎn)品供**及特種部門使用。南京國產(chǎn)碳纖維圖片
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