壓力提高至1MPa,儲(chǔ)氫量可達(dá)。[2]活性炭物理活化法物理法通常又稱氣體活化法,是將已炭化處理的原料在800~1000℃的高溫下與水蒸氣,煙道氣(水蒸氣、CO2、N2等的混合氣)、CO或空氣等活化氣體接觸,從而進(jìn)行活化反應(yīng)的過(guò)程。物理活化法的基本工藝過(guò)程主要包括炭化、活化、除雜、破碎(球磨)、精制等工藝,制備過(guò)程清潔,液相污染少。[2]在制備過(guò)程中,具有氧化性的高溫活化氣體無(wú)序碳原子及雜原子首先發(fā)生反應(yīng),使原來(lái)封閉的孔打開(kāi),進(jìn)而基本微晶表面暴露,然后活化氣體與基本微晶表面上的碳原子繼續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng),使孔隙不斷擴(kuò)大。一些不穩(wěn)定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體,從而產(chǎn)生新的孔隙,同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去,**終得到活性炭產(chǎn)品。活性炭發(fā)達(dá)的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加,形成的大孔、中孔和微孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對(duì)環(huán)境污染較小,而且**終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、應(yīng)用范圍廣,因此世界范圍內(nèi)的活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。炭活化過(guò)程中產(chǎn)生大量的余熱,可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高溫蒸汽、產(chǎn)品的洗滌烘干等所需熱能。通過(guò)高壓、高頻脈沖放電形成非對(duì)稱等離子體電場(chǎng),使空氣中大量等離子體之間逐級(jí)撞擊。武昌區(qū)省電碳纖維制品廠家直銷
日本東麗、東邦、日本碳公司、美國(guó)Hercules、Celanese公司、英國(guó)Courtaulds公司等,先后生產(chǎn)出**、超**、高模量、超高模量、**中模以及**高模等類型高性能產(chǎn)品,碳纖維拉伸強(qiáng)度從,小規(guī)模產(chǎn)品達(dá)。模量從230GPa提高到600GPa,這是碳纖維工藝技術(shù)的重大突破,使應(yīng)用開(kāi)發(fā)進(jìn)入一個(gè)新的高水平階段。1981年起瀝青科學(xué)取得重大進(jìn)展,開(kāi)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(yàn)所的預(yù)中間相法,美國(guó)EXXON公司的新中間相法,日本群馬大學(xué)開(kāi)發(fā)的潛在中間相法,促進(jìn)了高性能瀝青基碳纖維的開(kāi)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(diǎn)是模量增高的同時(shí)也增**度。20世紀(jì)80年代是瀝青基碳纖維的興旺發(fā)展時(shí)期。黏膠基碳纖維自20世紀(jì)60年代中期以后沒(méi)有發(fā)展,*生產(chǎn)少量產(chǎn)品供**及特種部門(mén)使用。碳纖維工藝編輯語(yǔ)音現(xiàn)代碳纖維工業(yè)化的路線是前驅(qū)纖維炭化工藝法,所用3種原料纖維的組成、碳含量等見(jiàn)表。制造碳纖維用的原纖維名稱化學(xué)組分碳含量/%碳纖維收率/%黏膠纖維(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纖維(C3H3N)n6840~55瀝青纖維C,H9580~90采用這3種原纖維制造炭纖維的流程都包括:穩(wěn)定化處理(在200~400℃空氣。 漢陽(yáng)區(qū)特定碳纖維制品私人定做由于是人類通過(guò)科學(xué)技術(shù)戰(zhàn)勝自然生物的一次成功實(shí)踐,所以也稱之為“NICOLER殺菌技術(shù)”。
氬氣氣氛下)。為了提高炭纖維與復(fù)合材料基質(zhì)的粘接性能需進(jìn)行表面處理、上漿、干燥等工序。另一種制造碳纖維的方法是氣相生長(zhǎng)法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下,于1000℃高溫下反應(yīng),可制得不連續(xù)的短切碳纖維,最大長(zhǎng)度可達(dá)50cm。其結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯腈基或?yàn)r青基碳纖維,易石墨化,力學(xué)性能良好,導(dǎo)電性高,易形成層間化合物。(見(jiàn)氣相生長(zhǎng)炭纖維)分類及命名現(xiàn)在碳纖維的主要產(chǎn)品有聚丙烯腈基,瀝青基及黏膠基3大類,每一類產(chǎn)品又因原纖維種類、工藝及**終碳纖維性能等不同,又分成許多品種。“碳纖維”一詞實(shí)際上是多種碳纖維的總稱,因此分類及命名就十分重要。20世紀(jì)70年代末期,國(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)曾對(duì)炭纖維的分類和命名作了規(guī)定。首先用PAN(聚丙烯腈),MP(中間相瀝青)及VS(黏膠)表示碳纖維的類別,再以小寫(xiě)英文字母表示熱處理溫度如lht(表示熱處理溫度,低于1400℃),hht(熱處理溫度在2000℃以上),然后再加上表示性能的符號(hào)(如HT表示**、HM高模、SHT超**、HTHS**高應(yīng)變、IM中模及UHM超高模等)。同時(shí)指出,聚丙烯腈基,黏膠基及普通型瀝青基碳纖維均屬難石墨化的聚合物炭。
而中間相瀝青基炭纖維及氣相生長(zhǎng)的碳纖維是易石墨化碳。在第三次國(guó)際碳纖維會(huì)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(jí)。超高模量級(jí)(UHM):模量在395GPa以上;高模量級(jí)(HM):模量在310~395GPa間;中模量級(jí)(IM):模量在255~310GPa間;超**度級(jí)(UHT):強(qiáng)度在,模量在255GPa以下;**度級(jí)(HT):強(qiáng)度達(dá)。這兩種分級(jí)法都有不足之處?,F(xiàn)在高性能碳纖維產(chǎn)品分類由制造商自行標(biāo)明:原纖維種類、單絲孔數(shù)、直徑、排列方式(如平行、纏結(jié)、加捻等),有無(wú)表面處理(及其種類),有無(wú)上漿(及漿劑種類)等。一些重要的高性能商品名稱及性能,可見(jiàn)聚丙烯腈基炭纖維和瀝青基炭纖維。發(fā)展展望20世紀(jì)90年代初,高性能及超高性能炭纖維已問(wèn)世,預(yù)料今后工作將致力于完善工藝、擴(kuò)大生產(chǎn)、降低成本和開(kāi)發(fā)應(yīng)用。一些特種碳纖維,如抗氧化碳纖維(以提高復(fù)合材料的使用溫度)、低纖度碳纖維(做)、高導(dǎo)熱低電阻碳纖維(以滿足屏蔽電磁、射頻干擾用,并可散發(fā)多余的熱能)、低熱膨脹系數(shù)碳纖維(供衛(wèi)星天線系統(tǒng)、反射鏡等用),中空碳纖維(用于飛機(jī)制造工業(yè),提高復(fù)合材料的沖擊韌性,核反應(yīng)堆中的高溫過(guò)濾介質(zhì),分離生物分子血清和血漿用的介質(zhì))和活性碳纖維。 達(dá)到飽和后不但不能殺菌而且容易成為細(xì)菌的繁衍體,換下的濾芯涉及無(wú)害處理的困難。
[2]活性炭物理-化學(xué)活化法(1)物理-化學(xué)一體化制備技術(shù)物理-化學(xué)活化法顧名思義就是結(jié)合應(yīng)用物理活化和化學(xué)活化的方法,即炭先經(jīng)化學(xué)法處理,隨后再進(jìn)一步用物理法(水蒸氣或CO2)活化。國(guó)外研究人員通過(guò)H3PO4和CO2聯(lián)合活化法制得了比表面積高達(dá)3700m2/g的超級(jí)活性炭,具體步驟是在85℃下先用H3PO4浸泡木質(zhì)原料,經(jīng)450℃炭化4h后再用CO2活化。將物理法和化學(xué)法聯(lián)合,利用物理法的炭化尾氣為化學(xué)法生產(chǎn)供熱,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)燃煤消耗,同時(shí)得到物理法活性炭和化學(xué)法活性炭。[2](2)微波輔助化學(xué)活化由于在活性炭制備過(guò)程中,傳統(tǒng)的爐膛加熱存在耗工、耗時(shí)且物料受熱不均的缺點(diǎn),因此微波的引入可以實(shí)現(xiàn)物料內(nèi)部均勻加熱,同時(shí)可方便地快速啟動(dòng)和停止,耗時(shí)比傳統(tǒng)工藝短得多。因此,微波輔助化學(xué)活化可以***縮短生產(chǎn)時(shí)間,從而極大地提高生產(chǎn)效率,亦可降低環(huán)境污染。通常的磷酸法、氯化鋅法和氫氧化鉀活化法均可采用微波加熱,而且研究表明微波加熱法亦可得到高性能的活性炭,尤其適用于KOH活化法制備超級(jí)電容活性炭。然而微波加熱制備活性炭仍處于實(shí)驗(yàn)階段,主要原因是設(shè)備投資大,能耗高。[2](3)催化活化金屬類催化劑在含碳原料表面可形成活性點(diǎn)。但顆粒物實(shí)際上并未移除,只是附著于附近的表面上,易導(dǎo)致再次揚(yáng)塵。漢陽(yáng)區(qū)特定碳纖維制品私人定做
油漆只能在涂刷過(guò)后一個(gè)月后才能入住,消費(fèi)者以為這個(gè)時(shí)候油漆就沒(méi)有毒性了。武昌區(qū)省電碳纖維制品廠家直銷
簡(jiǎn)史編輯語(yǔ)音1879年愛(ài)迪生曾用纖維素纖維,如竹、亞麻或棉紗為原料,首先制得碳纖維并獲得**,但當(dāng)時(shí)制得的纖維力學(xué)性能很低,工藝也不能工業(yè)化,未能獲得發(fā)展。20世紀(jì)50年代初,由于火箭、航天及航空等前列技術(shù)的發(fā)展,迫切需要比強(qiáng)度、比模量高和耐高溫的新型材料,另外,采用前驅(qū)纖維為原料經(jīng)熱處理的工藝可制得碳纖維連續(xù)長(zhǎng)絲,這一工藝奠定了碳纖維工業(yè)化的基礎(chǔ)。40多年來(lái),碳纖維經(jīng)歷的重大技術(shù)進(jìn)展如下:20世紀(jì)50年代初,美國(guó)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(guó)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(chǎng),同時(shí)開(kāi)發(fā)了應(yīng)力石墨化的技術(shù),提高碳纖維的強(qiáng)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(kāi)發(fā)聚丙烯腈基碳纖維。1965年日本碳公司工業(yè)化生產(chǎn)普通型聚丙烯腈基碳纖維成功。1964年英國(guó)皇家航空研究中心(RAE)通過(guò)在預(yù)氧化時(shí)加張力試制出高性能聚丙烯腈基碳纖維。由Courtaulds公司。 武昌區(qū)省電碳纖維制品廠家直銷
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