碳-石墨纤维的生产方法

　　【塑胶五金网】1879年，T.A.Edison制出了 个实用的白炽灯，这是在真空玻璃球里放置上碳 化了的缝纫线而制成的。这 早的灯的元件是用比较脆的直径为1mm的碳纤维做成的。 这种灯于1880年出售。大约同时，英国科学家J.W.Swan先生用经硫酸处理而碳化了 的棉纤维制成了灯丝。1883年，Swan曾获得了生产细纤维素纤维的英国专利，他把这 种生产工艺发展为一种直径更小的碳纤维的生产方法。大约在1910年以后，电灯工业 转用钨丝，用于这方面的碳纤维的生产便告结束。

　　二十世纪五十年代末，对碳-石墨纤维重新发生兴趣。更快更大的飞机所需要的喷 气发动机及其他先进技术设备的出现，使得人们迫切寻求更好的结构材料。石墨晶须的 实验室试验表明，碳-石墨纤维与结构金属相比，其比强度是金属的30倍，模量比金 属大17倍。

　　已有大量的原料被考虑用来生产碳-石墨纤维，其中包括棉花、聚丙烯腈、人造 丝、聚偏二氯乙烯、芳香聚酰胺、聚苯并咪唑、聚 二唑、聚苯醚、木质素、交联聚乙 烯以及由聚氯乙烯、石油或煤焦油而得到的沥青。目前，商品高模量石墨纤维主要由聚 丙烯腈制造，而人造丝为原材料的石墨纤维占市场上一小部分。多年来，日本是以廉价 的沥青为原料生产低模量的碳纤维。如图2-16所示。

　　以人造丝为原丝的石墨纤维的横截面形状是不规则的，如图2-17所示。与此不 同，沥青或PAN为原料的石墨纤维，其横截面呈圆形，如图2-18所示。

　　图2-16 以沥青为原料生产的碳纤维

　　(放大240倍后的纤维状结构)

　　图2-17 人造丝基碳-石墨纤维

　　(放大2000倍后的横截面呈雪花状)

更多塑料行业知识请访问：