瀝青基碳纖維于1963年由日本大谷杉朗教授發(fā)明。他用PVC瀝青熔融紡絲后在空氣中進(jìn)行不熔化處理，再經(jīng)碳化而制得碳纖維。該發(fā)明建立了瀝青基碳纖維研制的基本原理。起初以各向同性瀝青為原料制造碳纖維，得到通用型碳纖維的短纖維，后來(lái)以液晶瀝青為原料制得高性能瀝青碳纖維。1975年的時(shí)候，瀝青基碳纖維正式實(shí)施工業(yè)化。
 

（圖示：碳纖維材料）
 

　　液晶瀝青的結(jié)構(gòu)是緊密堆砌的芳環(huán)，具有較高的熱隱定性，可以熔紡。熔紡不需要使用溶劑，是優(yōu)先選擇的工藝。最初人們認(rèn)為熔紡過(guò)程很簡(jiǎn)單，前驅(qū)體又便宜，瀝青基纖維應(yīng)當(dāng)也便宜，后來(lái)才發(fā)現(xiàn)沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。液晶瀝青熔紡過(guò)程是這樣的，瀝青前驅(qū)體在高壓下通過(guò)計(jì)量泵，進(jìn)人噴絲板，經(jīng)過(guò)噴絲板的小孔，再經(jīng)空氣冷卻，卷繞成為纖維。在此過(guò)程中，它的斷裂應(yīng)力有20%之多，容易斷裂。在結(jié)構(gòu)上面，它和PAN基的完全不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)。

 

　　因?yàn)橐壕r青是熱塑性物質(zhì)，初紡結(jié)構(gòu)也需要加熱固定，以防后處理過(guò)程的松弛。而在PAN基纖維的加工中，是通過(guò)氧化實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化。與PAN前驅(qū)體纖維不同，瀝青前驅(qū)體纖維已經(jīng)是高度取向的，隱定化過(guò)程不需要施加張力。只需要將它們暴露于230℃~280℃的空氣中即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化。

 

　　瀝青基碳纖維和PAN基碳纖維結(jié)構(gòu)不同，生產(chǎn)方式不同，性能上也有細(xì)微的差別。雖然PAN基碳纖維的使用量最多，但瀝青基碳纖維在市場(chǎng)上也占有一席之地，兩者都是市場(chǎng)上必不可缺的重要材料。猜你喜歡：瀝青基碳纖維的性能