酚醛纤维的研究进展及应用

综述了国内外酚醛纤维的研究发展情况;介绍了酚醛纤维在阻燃、增强、耐烧蚀绝热材料、抗菌、制备酚醛基碳纤维以及酚醛基活性炭纤维等方面的应用;指出加快发展我国酚醛纤维产品的必要性,各种高性能、功能化酚醛纤维、酚醛基碳纤维以及酚醛基活性炭纤维将是未来研究开发的重点。     

纳米Al_2O_3改性酚醛基碳纤维的制备及性能研究

经熔融共混法将纳米Al_2O_3掺杂到热塑性酚醛树脂中,熔融纺丝,制备酚醛纤维原丝,再经固化处理,得交联化的酚醛纤维;碳化,得酚醛基碳纤维。考察了掺杂纳米Al_2O_3对酚醛纤维固化反应、交联化酚醛纤维性质及酚醛基碳纤维性质的影响。结果表明,引入纳米Al_2O_3可提高固化速率,随纳米Al_2O_3掺量的不同,纤维的残碳及拉伸强度都有不同程度的改善;在纳米Al_2O_3掺量1. 5%时,纤维的残碳率提高13. 6%,纤维的拉伸强度提高了6. 91%;改性酚醛基碳纤维的比表面积高达630 m2/g,与未改性的酚醛基碳纤维相比,比表面积提高了53. 7%。     

酚醛基碳纤维制备方法研究进展

对近年来酚醛基碳纤维的熔融纺丝、湿法纺丝、静电纺丝和离心纺丝等制备方法的研究现状进行归纳总结并分析了各自的优缺点。指出未来在开发高性能、功能化的酚醛基碳纤维及酚醛基碳纤维增强复合材料的研究过程中,应从原丝结构、工艺过程和产品种类三个方面进行开展。     

酚醛基碳纤维制备方法研究进展

对近年来酚醛基碳纤维的熔融纺丝、湿法纺丝、静电纺丝和离心纺丝等制备方法的研究现状进行归纳总结并分析了各自的优缺点。指出未来在开发高性能、功能化的酚醛基碳纤维及酚醛基碳纤维增强复合材料的研究过程中,应从原丝结构、工艺过程和产品种类三个方面进行开展。     

纳米Al_2O_3改性酚醛基碳纤维的制备及性能研究

经熔融共混法将纳米Al_2O_3掺杂到热塑性酚醛树脂中,熔融纺丝,制备酚醛纤维原丝,再经固化处理,得交联化的酚醛纤维;碳化,得酚醛基碳纤维。考察了掺杂纳米Al_2O_3对酚醛纤维固化反应、交联化酚醛纤维性质及酚醛基碳纤维性质的影响。结果表明,引入纳米Al_2O_3可提高固化速率,随纳米Al_2O_3掺量的不同,纤维的残碳及拉伸强度都有不同程度的改善;在纳米Al_2O_3掺量1. 5%时,纤维的残碳率提高13. 6%,纤维的拉伸强度提高了6. 91%;改性酚醛基碳纤维的比表面积高达630 m2/g,与未改性的酚醛基碳纤维相比,比表面积提高了53. 7%。     

静电纺丝制备聚丙烯腈纳米碳纤维

利用静电纺丝制备连续的聚丙烯腈纳米碳纤维;介绍了静电纺丝的原理、影响静电纺丝的主要因素以及制备纳米碳纤维、纳米活性炭纤维、纳米碳纤维复合材料的方法和原理;分析了静电纺丝产率低,难以得到单向平铺的纤维等问题,影响静电纺丝的参数主要有溶液特性、纺丝工艺参数、纺丝环境参数。由静电纺丝得到纳米聚丙烯腈纤维,然后再经预氧化和碳化制备纳米碳纤维,或把纳米纤维预氧化,经活化、碳化制备纳米活性炭纤维。并指出纳米碳纤维具有巨大的潜在应用空间。     

酚醛基活性炭纤维的研究进展

从酚醛树脂的合成经纺丝成纤制得酚醛纤维,再将酚醛纤维经碳化、活化最终制得酚醛基活性炭纤维(PACF)的工艺过程综述了PACF的研究进展;其中重点介绍了酚醛树脂的成纤方法:熔融纺丝法、离心纺丝法、湿法纺丝法以及酚醛纤维的化学活化法和物理活化法;阐述了PACF的结构性能以及在吸附领域、超级电容器、高效集热材料,抗菌纤维等方面的应用;展望了PACF的发展前景,指出降低生产成本,避开溶液固化过程、降低污染、拓展应用范围是PACF在未来一段时期内的研究方向。     

沥青基活性碳纤维的制备

沥青基活性碳纤维因其原料便宜且含碳率高、制品比表面积较大而得以迅速发展.分别以沥青不熔化纤维和沥青基碳纤维为原料,经不同活化工艺制得沥青基活性碳纤维.讨论了不同活化工艺参数对活性碳纤维收率、结构及性能的影响,并对基于不同原料纤维的两种制备工艺路线进行了比较.     

PAN基高模碳纤维阳极氧化的表面处理

采用阳极氧化法对PAN基高模碳纤维进行连续表面处理,重点研究了氧化电流密度对碳纤维宏观力学性能、表面形貌、表面酸性官能团以及碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层间剪切强度(ILSS)的影响。结果表明,电流密度对纤维力学性能、表面形貌影响不大;氧化后纤维表面总的酸性官能团显著提高,最大增幅达13倍左右;适当的处理条件可使CFRP的ILSS从28.4 MPa提高到80 MPa以上。     

不同种类碳纤维对水泥基材料导电和抗压强度的影响

通过在水泥基材料中掺入东丽T300、卓尔泰克PX35、中复神鹰SYT45三种不同碳纤维,研究了碳纤维种类、拨开方式对复合材料导电性能和抗压强度的影响。研究结果表明,碳纤维水泥基材料电阻率随着碳纤维掺量增加呈数量级降低,T300型碳纤维在低掺量下能有效降低水泥基材料电阻率。采用层层拨捻有利于纤维的分散,但在捻开过程中,纤维表面碳的损失降低了碳纤维水泥基材料导电性。SYT…45-CB碳纤维水泥基材料电阻率最大。四极法规避了电极电阻和接触电阻,所测得的电阻率更接近真实值。T300型碳纤维水泥基材料抗压强度优于PX35型碳纤维水泥基材料。层层拨捻分散方式提高纤维均布性,增加了碳纤维水泥基材料的强度。