我国碳纤维增强复合材料的总产量已居世界第三位

近20年来,碳纤维增强复合材料研究与应用受到世界各国的普遍重视,美国、日本及欧洲各国等工业发达国家均将其列入国家优先重点发展计划,我国碳纤维增强复合材料的总产量已居世界第三位。与国外技术相比,我国碳纤维领域还存在较大差距,     

国外PAN基碳纤维的研究现状及发展趋势

简介了目前世界PAN基碳纤维生产及消费情况,综述了近年来国外关于PAN基碳纤维的研究现状,指出我国在研发PAN基碳纤维时应注意降低成本及生产的环保性。     

国内外碳纤维应用领域、市场需求以及碳纤维产能的进展（1）

汇述了碳纤维应用领域、世界碳纤维市场、世界碳纤维制造商产能及扩产计划、聚丙烯腈（PAN）基碳纤维生产商与制造工艺以及中国碳纤维发展现状与趋势,尤其近年来在大飞机重大专项的牵引下,我国各地争上千吨级碳纤维项目,而形成“碳纤维热”。同时,为缩小与国外先进水平的较大差距,提出“突破PAN原丝关键技术瓶颈,避免重复引进和重复研究,加快提升自主创新能力”3项发展建议。     

国内外碳纤维应用领域、市场需求以及碳纤维产能的进展(2)

汇述了碳纤维应用领域、世界碳纤维市场、世界碳纤维制造商产能及扩产计划、聚丙烯腈(PAN)基碳纤维生产商与制造工艺以及中国碳纤维发展现状与趋势,尤其近年来在大飞机重大专项的牵引下,我国各地争上千吨级碳纤维项目,而形成"碳纤维热"。同时,为缩小与国外先进水平的较大差距,提出"突破PAN原丝关键技术瓶颈,避免重复引进和重复研究,加快提升自主创新能力"3项发展建议。     

国内外碳纤维应用领域、市场需求以及碳纤维产能的进展(3)

汇述了碳纤维应用领域、世界碳纤维市场、世界碳纤维制造商产能及扩产计划、聚丙烯腈(PAN)基碳纤维生产商与制造工艺以及中国碳纤维发展现状与趋势,尤其近年来在大飞机重大专项的牵引下,我国各地争上千吨级碳纤维项目,而形成"碳纤维热"。同时,为缩小与国外先进水平的较大差距,提出"突破PAN原丝关键技术瓶颈,避免重复引进和重复研究,加快提升自主创新能力"3项发展建议。     

粘胶基碳纤维及沥青基碳纤维技术进展及发展建议

介绍了粘胶基碳纤维的发展历史,阐述了世界粘胶基碳纤维和沥青基碳纤维的生产及消费情况,以及我国粘胶基碳纤维和沥青基碳纤维的技术进展,并提出了发展建议。     

瑞典研发100%木质素基碳纤维复合材料产品

<正>瑞典Innvetia科研所和Swerea SICOMP公司共同宣布,双方首次在世界范围利用木质素基-碳纤维,成功生产出碳纤维复合材料产品。这种碳纤维的生产原料采用100%天然软木木质素。尽管生产限定在实验室规模,但是工业规模量产才是双方最终的目标。研究人员相信,木质基-碳纤维复合材料可以在轻量化汽车领域实现大规模应用。     

国外动态

东丽已决定在美国设置PAN基碳纤维的生产据点。投资70亿日元强,将于1999年春建成年产1800T的通用级PAN基碳纤维的专用设备。PAN基碳纤维的生产规模在世界范围内有扩大的趋势,尤其是通用型的成长更为显著,该公司试图在占总需求量约4成的美国市场进行就地生产,以扩大其市场分额。该公司正积极向世界范围拓展其PAN基碳纤维“托莱卡”,通过这次新设,该集团的总生产能力将达到7300t/a,成为世界顶峰的生产厂     

我国碳纤维工业的现状及其展望

我国研制聚丙烯腈（PAN）基碳纤维（CF）已有30多年的历史,取得了显著成绩。但是,至今仍未形成规模生产能力,仍处于中试放大阶段。基主要原因之一是PAN原丝质量没有真正过关,系统的工程技术研究也欠缺,应用基础研究滞后。目前,我们的整体研制水平与国外先进技术相比约有15年左右的差距。赶超世界先进水平已是同行们刻不容缓的重任。     

聚丙烯腈基碳纤维综述

对国内外聚丙烯腈基碳纤维的发展历史作了评述,重点对世界聚丙烯腈基碳纤维发展最新趋势作了介绍,并提出了作者对发展我国碳纤维的建议     

Effect of the Preparation Conditions of Carbon Fiber Adsorbents on Their Adsorption Capacity

Carbon fiber adsorbents based on hydrated cellulose fiber, in which the transport porosity is absent, due to which the micropores become readily accessible towards adsorptive molecules have been studied. The aim of this work is to study the influence of the conditions of sorbent synthesis on their adsorption properties. The state of the surface of pristine carbon fiber has been determined, and the porous structure of activated carbon fibers has been estimated. It has been found that, when activating the cloth with a temperature of heat treatment of 1070–1270 K, it becomes possible to obtain the adsorbent with good molecular-sieve characteristics, although with the relatively small micropore volume. It has been suggested that it is linked with the restructuring of the carbon fiber structure that takes place at the activation temperature in cloths. During the study, it has been experimentally found and confirmed that the adsorption properties of sorbents obtained differ depending on the synthesis conditions and the surface state.     

PAN基碳纤维原丝纺丝技术及其发展现状

简介了PAN基碳纤维原丝纺丝技术的发展进程.结合目前全球主要PAN基碳纤维生产企业碳纤维原丝产品的生产方法、专利及学术研究情况,分别对湿法纺丝、干喷湿纺、凝胶纺丝、静电纺丝、熔融纺丝等PAN基碳纤维原丝典型的纺丝技术以及知识产权情况进行了阐述和分析.指出我国碳纤维技术仍处于入门阶段,其发展受许多重要因素制约,必须把我国碳纤维产业化发展提升到国家战略高度予以重视.     

碳纤维阳极构造对微生物燃料电池性能的影响

微生物燃料电池（MFCs）阳极性能受生物膜的影响,而生物膜则直接与阳极表面积有关。以不同长度和数量的碳纤维丝作为阳极,研究了阳极构造和表面积对MFC输出功率的影响。当阳极为单根长度为1 cm碳纤维丝时,MFC产生的最大功率密度最高,为10.50 W·m^-2,随着碳纤维丝长度逐渐增加（2～14 cm）,MFC产生的最大功率显著下降。以多根的长度为2 cm碳纤维丝构成阳极时,MFC的功率与根数（1～4 根）呈正比,当采用4根2 cm纤维丝时,MFC的最大功率密度为2.92 W·m^-2,该数值为单根8 cm碳纤维丝的2.78倍。观察碳纤维丝长度方向上的生物膜的分布表明：受碳纤维欧姆电阻的影响,在碳纤维丝电流引出端附近的生物量明显大于碳纤维其他地方,这说明：增加纤维丝长度虽可提高阳极的表面积,但并不能提高阳极的产电性能。     

氯霉素生产所排放硝基废水的吸附处理研究

首次采用一种新型吸附材料——活性炭纤维作为吸附剂,以制药厂氯霉素车间排放的硝基废水为对象,系统研究了活性炭纤维对硝基废水的表观平衡吸附量、动态穿透特性、吸附影响因素以及吸附剂的再生性能。研究表明活性炭纤维处理硝基废水吸附容量大,吸附速度快,具有优异的再生性能,可以替代传统的颗粒状活性炭。     

沥青基碳纤维的研发及产业化

沥青基碳纤维是碳纤维的一个重要品种,但我国在沥青基碳纤维的研发和生产较国外还有很大差距。介绍了我国沥青基碳纤维研发和产业化现状,就其中的关键工艺(纺丝沥青调制和熔融纺丝)进行了综合分析。通用级沥青基碳纤维在国内已有一定的科研和生产基础,近期可望完成自主技术工业化装备的建立和生产;高性能沥青基碳纤维的研发虽然较为充分,但用于纺丝的中间相沥青的制备和连续长丝工艺的开发还要经过努力才能实现产业化,以摆脱美日的技术和产品的封锁。     

碳纤维掺量与混凝土结构设计之间的验算关系

混凝土强度随着碳纤维掺量的增加而呈现明显增大,当混凝土强度最佳时的碳纤维含量称为最优纤维含量。研究以西宁市某办公楼项目设计为依托,针对确定的碳纤维增强混凝土配合比及强度测定结果,进行结构设计验算,发现最优碳纤维含量并不满足设计要求,研究认为,只有经过混凝土结构设计验算后进行逆推反算,才能确定最优纤维含量。     

Lyocell fibers as the precursor of carbon fibers

In this work, Lyocell fibers, used as carbon fiber precursors, were investigated. Lyocell fibers used for the carbon precursors and the carbon fibers themselves were produced in our laboratory. The mechanical properties morphology and structure of the precursors and the obtained carbon fibers were studied and compared to those of rayon. The results show that Lyocell fibers have higher tenacity and modulus, and better thermal stability than rayon fibers. Scanning electron microscopy (SEM) experiments show that Lyocell precursors have round cross‐sections and fewer defects in the fibers, while rayon fiber has an oval cross‐section and many defects. Wide angle X‐ray diffraction (WAXD) results for the Lyocell precursors indicate that the degree of crystallinity of the Lyocell precursor is higher than that of a rayon precursor. They also show that Lyocell based carbon fibers have better mechanical properties than those that are rayon‐based. WAXD data of the obtained carbon fibers show that the crystallinity of Lyocell‐based carbon fiber is higher than that of rayon‐based carbon fiber. It is concluded that the Lyocell fibers are better precursors for carbon fibers than rayon. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 90: 1941–1947, 2003     

利用碳纤维原丝废丝制备离子液体固载催化剂

在工业中,醇氧化成醛是一个重要的反应,目前以离子液体负载小分子有机催化剂对醇的均相氧化研究较多,但其可回收再利用性较低。以聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝废丝为原料,通过对废丝的处理,将其作为离子液体的阴离子,并成功将离子液体负载于PAN基碳纤维原丝废丝上,实现了在非均相反应中的均相反应,并为方便分离催化剂和重复利用催化剂提供了一种可能。     

对当前碳纤维供不应求的一些看法

简述了2005年以来世界碳纤维市场出现供不应求和价格大幅上涨的局面。分析了世界碳纤维的生产能力、需求增长情况和造成供不应求的原因。指出造成当前国内碳纤维价格非正常上涨的原因,是在全球碳纤维市场供不应求的基础上人为哄抬的结果,相信碳纤维价格在不久将会回落;先进的分丝技术使12k和24k等较大丝束取代3k、6k甚至1k等小丝束碳纤维来制备先进复合材料的技术可行,在航空、航天等高技术领域得到应用。     

Comparison of mechanical performance and fracture behavior of gelatin composites reinforced with carbon fibers of different fiber architectures

Gelatin‐based composites reinforced, respectively, with continuous carbon fibers, short carbon fibers, plain woven carbon fibers, and carbon fiber felt were investigated. Tensile and shear strengths, and their changes with fiber volume fraction (V_f) of these four composites were compared. It was demonstrated that at all fiber levels, the composite containing continuous carbon fibers showed the largest strength, while the composite reinforced with carbon fiber felt exhibited the lowest strength of the four composites. The above results were analyzed by comparing the fracture surfaces of the four composites. SEM confirmed the great differences in fracture surfaces for composites of different fiber architectures. The presence of a large number of pores in the C_F/Gel composite was responsible for its lowest strength, and cracks within fiber tows caused the lower strength of the C_W/Gel composite when compared to its C_L/Gel counterpart. It was suggested that fiber architecture exerted a great effect on composite performance and the effect was dependent on the nature of the matrix material.