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(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年代中期以后沒有發(fā)展,*生產(chǎn)少量產(chǎn)品供**及特種部門使用。碳纖維工藝編輯語音現(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。 對(duì)于在第二級(jí)蜂窩室和清水室上布的殘留的微量的油由設(shè)置在其頂部的撇油器撇到外部的油存儲(chǔ)的容器中而除去。江岸區(qū)私人碳纖維制品特點(diǎn)
[2](2)氯化鋅活化法ZnCl2在活化過程中使木質(zhì)纖維原料發(fā)生脫氫反應(yīng)并進(jìn)一步芳構(gòu)化,從而形成初步孔結(jié)構(gòu),水洗脫除氯化鋅后即形成孔隙結(jié)構(gòu)。此外還有學(xué)者認(rèn)為氯化鋅在炭化時(shí)形成新生炭沉積的骨架,當(dāng)其被洗去之后,炭的表面便暴露出來,構(gòu)成了具有吸附力的活性炭?jī)?nèi)表面。[2]氯化鋅活化工藝流程與磷酸活化法工藝基本相似。氯化鋅法活性炭由于其孔徑分布相對(duì)集中、吸附力強(qiáng)等特點(diǎn),一直受到國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的青睞,需求量逐年增加。[2](3)氫氧化鉀活化法KOH活化法是20世紀(jì)70年代興起的一種制備高比表面積活性炭的活化工藝,其活化過程是將原料炭與數(shù)倍炭質(zhì)量的KOH或NaOH混合,在不超過500℃下脫水后于800℃左右煅燒若干時(shí)間,冷卻后將產(chǎn)品洗滌至中性即可得到活性炭。反應(yīng)機(jī)理是活化過程中被消耗的炭主要生成了碳酸鉀,同時(shí)在800℃左右,被炭還原的金屬鉀(沸點(diǎn)762℃)析出,金屬鉀的蒸氣不斷進(jìn)入碳原子所構(gòu)成的層與層之間進(jìn)行活化,這兩個(gè)反應(yīng)使產(chǎn)物具有很大的比表面積。[2]KOH法活性炭主要應(yīng)用在超級(jí)電容器領(lǐng)域。以椰殼為主要原料所制得的活性炭比表面積可接近3000m2/g,比電容可超過200F/g,同時(shí)還可表現(xiàn)出非常優(yōu)良的儲(chǔ)氫和儲(chǔ)甲烷能力,在77K和100kPa的情況下,儲(chǔ)氫量可達(dá)到。江岸區(qū)私人碳纖維制品特點(diǎn)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,換下的濾芯涉及無害處理的困難。
吸附后的廢水可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。[6]利用活性炭處理含鉻廢水是活性炭對(duì)溶液中六價(jià)鉻的物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)還原等綜合作用的結(jié)果?;钚蕴刻幚砗t廢水,吸附性能穩(wěn)定,處理效率高,操作費(fèi)用低,有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此,用活性炭處理含鉻廢水已得到***應(yīng)用。[6](5)催化和負(fù)載催化劑石墨化炭和無定型炭是活性炭晶型的組成部分,因?yàn)榫哂胁伙柡玩I,所以表現(xiàn)出類似結(jié)晶缺陷的功能?;钚蕴恳?yàn)榻Y(jié)晶缺陷的存在而被作為催化劑***應(yīng)用,同時(shí),因?yàn)槠渚哂写蟮谋缺砻娣e及多孔結(jié)構(gòu),活性炭還被***用作催化劑載體。[8]采用γ射線處理商品活性炭,此過程可以在不影響活性炭物理性質(zhì)的條件下改變活性炭表面化學(xué)特性。通過紫外線輻射和模擬太陽(yáng)光輻射研究了光催化中活性炭表面化學(xué)所發(fā)揮的作用。結(jié)果表明,無論是紫外線還是模擬太陽(yáng)光輻射,活性炭都可以發(fā)揮光催化作用。通過測(cè)定紫外線/活性炭和模擬太陽(yáng)光/活性炭體系中羥基自由基和超氧陰離子自由基表明,由活性炭充當(dāng)光催化劑和光誘導(dǎo)反應(yīng)物可以有效消除雜質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響,體系中羥基自由基和超氧陰離子自由基的獲得遠(yuǎn)高于單純采用光輻射。這為發(fā)展自由基化學(xué)和尋找新的自由基反應(yīng)提供了新的可能。
[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)過程無燃煤消耗,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)。由于是人類通過科學(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)”。
隨著科學(xué)及工程的發(fā)展會(huì)有很大發(fā)展。氣相生長(zhǎng)碳纖維近期內(nèi)在穩(wěn)定工藝,連續(xù)化生產(chǎn)方面會(huì)有明顯進(jìn)展,工業(yè)化生產(chǎn)的日期預(yù)料不會(huì)太遠(yuǎn)。[3]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。現(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),有無表面處理。 通過高壓、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。新洲區(qū)購(gòu)買碳纖維制品比較價(jià)格
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。江岸區(qū)私人碳纖維制品特點(diǎn)
Hercules公司和Rolls—Royce公司采用RAE的技術(shù)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。1965年日本大谷杉郎首先制成了聚氯乙烯瀝青基碳纖維,并發(fā)表了先驅(qū)性的瀝青基碳纖維的研究報(bào)告。1969年日本碳公司開發(fā)高性能聚丙烯腈基碳纖維獲得成功。1970年日本東麗(TorayTextileInc.)公司依靠先進(jìn)的聚丙烯腈原絲技術(shù),并與美國(guó)聯(lián)合碳化物公司交換碳化技術(shù),開發(fā)高性能聚丙烯腈基碳纖維。1971年?yáng)|麗公司將高性能聚丙烯腈基碳纖維產(chǎn)品(Torayca)投放市場(chǎng)。隨后產(chǎn)品的性能、品種、產(chǎn)量不斷發(fā)展,至今仍處于**地位。此后,日本東邦、旭化成、三菱人造絲及住友公司等相繼投入聚丙烯腈基碳纖維的生產(chǎn)行列。(見聚丙烯腈基碳纖維)1970年日本吳羽化學(xué)工業(yè)公司采用大谷杉郎的**,首先建成年產(chǎn)120t普通型(GPCF)瀝青基碳纖維的生產(chǎn)廠,1978年產(chǎn)量增到240t。該產(chǎn)品被用作水泥增強(qiáng)材料后,發(fā)現(xiàn)效果很好,1984年產(chǎn)量增至400t,1986年再次增加到900t。1976年美國(guó)聯(lián)合碳化物公司生產(chǎn)高性能中間相瀝青基碳纖維(HPCF)成功,年產(chǎn)量為113t,1982年增至230t,1985年增至311t。1982年起,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。 江岸區(qū)私人碳纖維制品特點(diǎn)
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