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碳纤维厂家讲述碳纤维的简史

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碳纤维厂家讲述碳纤维的简史

发布日期:2019-07-15 作者: 点击:

  碳纤维厂家讲述碳纤维的简史

  1879年爱迪生曾用纤维素纤维,如竹、亚麻或棉纱为材料,首要制得炭纤维并获得专利,但当时制得的纤维力学功用很低,工艺也不能工业化,未能获得展开。

  20世纪50年代初,由于火箭、航天及航空等尖端技能的展开,迫切需要比强度、比模量高和耐高温的新型材料,另一方面,选用前驱纤维为材料经热处理的工艺可制得炭纤维接连长丝,这一工艺奠定了炭纤维工业化的基础。40多年来,炭纤维经历的严重技能发展如下:

  20世纪50年代初,美国Wright-Patterson空军基地以黏胶纤维为材料,试制炭纤维成功,产品作火箭喷管和鼻锥的烧蚀材料,效果很好。1956年美国联合碳化物公司试制高模量黏胶基炭纤维成功,商品名“Thornel—25”投放市场,一起开发了应力石墨化的技能,前进炭纤维的强度与模量。

  20世纪60年代初,日本进藤昭男发明晰以聚丙烯腈(PAN)纤维为材料制取炭纤维的方法,并获得了专利。1963年日本碳公司及东海电极公司用进藤的专利开发聚丙烯腈基炭纤维。1965年日本碳公司工业化出产普通型聚丙烯腈基炭纤维成功。1964年英国皇家航空研究中心(RAE)通过在预氧化时加张碳纤维

  力试制出高功用聚丙烯腈基炭纤维。由Courtaulds公司,Hercules公司和Rolls—Royce公司选用RAE的技能进行工业化出产。

  1965年日本大谷杉郎首要制成了聚氯乙烯沥青基炭纤维,并宣布了前驱性的沥青基炭纤维的研究报告。

  1969年日本碳公司开发高功用聚丙烯腈基炭纤维获得成功。1970年日本东丽(Toray Textile Inc.)公司依靠先进的聚丙烯腈原丝技能,并与美国联合 碳化物公司交流炭化技能,开发高功用聚丙烯腈基炭纤维。1971年东丽公司将高功用聚丙烯腈基炭纤维产品(Torayca)投放市场。随后产品的功用、品种、产量不断展开,至今仍处于世界领先地位。此后,日本东邦、旭化成、三菱人造丝及住友公司等相继投入聚丙烯腈基炭纤维的出产部队。(见聚丙烯腈基炭纤维)

  1970年日本吴羽化学工业公司选用大谷杉郎的专利,首要建成年产120t普通型(GPCF)沥青基炭纤维的出产厂,1978年产量增到240t。该产品被用作水泥增强材料后,发现效果很好,1984年产量增至400 t,1986年再次增加到900 t。1976年美国联合碳化物公司出产高功用中心相沥青基炭纤维(HPCF)成功,年产量为113 t,1982年增至230 t,1985年增至311 t。

  1982年起,日本东丽、东邦、日本碳公司、美国Hercules、Celanese公司、英国Courtaulds公司等,先后出产出高强、超高强、高模量、超高模量、高强中模以及高强高模等类型高功用产品,炭纤维拉伸强度从3.5 GPa前进到5.5 GPa,小规模产品达7.0 GPa。模量从230 GPa前进到600 GPa,这是炭纤维工艺技能的严重打破,使运用开发进入一个新的高水平阶段。

  1981年起沥青科学获得严重发展,开宣布几种调制中心相沥青的新工艺,如日本神州工业实验所的预中心相法,美国EXXON公司的新中心相法,日本群马大学开发的潜在中心相法,促进了高功用沥青基炭纤维的开发。随后日本三菱化成化学公司、大阪煤气公司、新日铁公司连续建成一批不同规格的高功用炭纤维出产厂。其特点是模量增高的一起也增高强度。20世纪80年代是沥青基炭纤维的兴隆展开时期。

  黏胶基炭纤维自20世纪60年代中期以后没有展开,仅出产少量产品供军工及特种部分运用。


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