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1.用于碳(C)纖維生產(chǎn)(Produce)的原料有哪些?在碳纖維生產(chǎn)中,通常采用的原料可分為固體炭質(zhì)原料和粘結(jié)劑及浸漬劑兩類。
碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中,纖維增強材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來,碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復(fù)合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進,使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。
碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發(fā)達國家的嚴格控制。固體炭質(zhì)原料包括(bāo kuò)石油焦、瀝青(成分:瀝青質(zhì)和樹脂)焦、冶煉金屬焦、無煙煤、天然石墨(化學(xué)式C )和石墨(化學(xué)式C )碎等;粘結(jié)劑和浸漬劑包括煤瀝青、煤焦油、蒽油和合成(解釋:由幾個部分合并成一個整體)樹脂(Resin)等。此外生產(chǎn)中還使用一些輔助物料,如石英砂(性質(zhì):硅酸鹽礦物)、冶金焦粒和焦粉。生產(chǎn)一些特種炭和石墨(化學(xué)式C )制品則采用其他一些特殊原料。 2.為什么原料中硫(化學(xué)符號:S)對炭素生產(chǎn)是一種有害元素?如果生產(chǎn)石墨(化學(xué)式C )制品的原料含硫量高,則在石墨(化學(xué)式C )化過程(guò chéng)中由于原料所含硫化物:以氣體狀態(tài)突然釋放(release)而使制品發(fā)生體脹,現(xiàn)象,異常膨脹(inflate)導(dǎo)致(cause)制品產(chǎn)生裂紋。原料所含氮,也會導(dǎo)致體脹現(xiàn)象發(fā)生。通常含硫量在0.5%以下的石油焦稱為低硫油焦,含硫量在1%左右的石油焦稱為中硫油焦,含硫量大于1.5%的石油焦稱為高硫油焦。我國勝利焦、南京焦、茂名焦和鎮(zhèn)江焦化焦含硫量都比比較高。可采用高溫煅燒和添加體脹抑制劑等方法來降低(reduce)石油焦硫包含比重或抑制硫的排出速率,從而減緩多硫焦的體積(volume)膨脹現(xiàn)象。
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