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中科院山西煤化所干喷湿纺制备碳纤维技术取得重要突破

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发表于 2019-1-26 20:30:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维"外柔内刚",质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。
聚丙烯腈基碳纤维是航空航天、国防、民用工业领域不可或缺的关键材料,对国防安全和国民经济发展具有举足轻重的重要性。聚丙烯腈碳纤维生产技术主要有湿纺与干喷湿纺两种技术路线,干喷湿纺技术具有生产效率高、碳纤维品质好、生产成本低等优点,目前世界上高端牌号碳纤维主要采用干喷湿纺技术生产。
中科院山西煤化所干喷湿纺制备碳纤维技术取得重要突破
图1单根纤维表面结构:(A)湿纺纤维SEM照片;(B)干喷湿纺纤维SEM照片
中科院山西煤化所张寿春研究员团队围绕T1000级超高强碳纤维制备,承担了中国科学院重点部署项目,并于近日通过中科院组织的专家验收。该技术采用干喷湿纺路线,开展了前驱体链结构优化设计、纺丝液流变性调控、纤维微纳米结构控制及关键装备技术系统研究,实现了干喷湿纺关键核心技术的突破。所制备的T1000级超高强碳纤维同时兼具高拉伸强度和高弹性模量特征,经第三方机构检测,性能指标均达到业内先进水平。
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