碳纖維結(jié)構(gòu)的控制

目前，對于碳纖維的研究重點(diǎn)已經(jīng)從制備、象征跟吸附機(jī)能等個(gè)別性研究工作轉(zhuǎn)移到存在新結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的研發(fā)。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(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)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?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)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(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。

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  碳纖維的孔徑以微孔為主，而且散布呈單疏散型，實(shí)用于氣相吸附跟低絕對分子品質(zhì)分子液相吸附。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。針對不同利用范疇，須要采取把持活化工藝、催化活化法跟蒸鍍法對碳纖維的孔徑進(jìn)行必要的把持跟調(diào)劑。如在不同類型跟狀況的碳前驅(qū)體中增加一定數(shù)量的KOH，而后在一定溫度下碳化，可形成超大比名義積的活性炭跟活性碳纖維，其微晶結(jié)構(gòu)細(xì)晶化趨勢很明顯。
  日本的持田等利用化學(xué)氣相沉積發(fā)明可將苯之類的小分子烴類氣相沉積在碳纖維孔壁上制得了孔徑可控，可分別甲烷跟二氧化碳的分子篩型碳纖維。如要制成可分別N2/O2的剖析篩，則請求孔徑把持更為周到。
  
另外一種把持結(jié)構(gòu)的方法是將碳纖維熱處理后再次活化。碳纖維板補(bǔ)強(qiáng)單向板材，其成型工藝是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內(nèi)固化并連續(xù)拉擠成型。采用優(yōu)質(zhì)碳纖維原料與良好基本樹脂，碳纖維板材具有拉伸強(qiáng)度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能。個(gè)別碳纖維結(jié)晶性差，導(dǎo)電、導(dǎo)熱不良，不能滿意燃料電池、電容等的利用請求，而用已石墨化的前驅(qū)體活化難以使微孔大量增加。然而，假如將碳纖維石墨化落伍行二次活化則原消散孔處可作為活性點(diǎn)再次形成微孔，其名義積增大，其結(jié)晶性跟導(dǎo)電性都比只經(jīng)一次活化的要好。碳纖維石墨化后再經(jīng)臭氧氧化，也能獲得較高比名義積跟高結(jié)晶性的活性碳纖維。