碳素材料,按其原子在結構中排列不同,碳有三種同素異形體,即金剛石、石墨和無定形碳,它們的物理性能、化學性質及用途也各不相同。1、金剛石 :是所知自然界中**硬的物質,其晶體構造基本上為面心立方格子,每個碳原子都被周圍四個碳原子所圍繞,以共價鍵相連,強度高,莫氏硬度為10,所以通常用作切削、磨削和切割材料。當金剛石中含有微量雜質時,有半導體的性能,可以做高溫整流器或固體微波器件等。天然金剛石又是貴重寶石(金剛鉆)。金剛石分為Ⅰ型、Ⅱ型和六方型三種。Ⅰ型的雜質含量較高,其中氮的含量在0.0025%~0.2%,絕大多數天然金剛石屬此型。Ⅱ 型是極純的金剛石,結晶完整,氮的含量少于0.001%,導熱性良好,具有半導體性能。天然金剛石中1%~2%屬此型。用特殊的人工方法(如超高壓高溫法)可以將非金剛石結構的碳轉化為金剛石,即人造金剛石。經高溫處理后,其含碳量超過90%以上之纖維材料,稱之為碳纖維。新吳區應用碳纖維供應商家
另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下,于1000℃高溫下反應,可制得不連續的短切碳纖維,最大長度可達50cm。其結構不同于聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維,易石墨化,力學性能良好,導電性高,易形成層間化合物。(見氣相生長炭纖維)分類及命名現在碳纖維的主要產品有聚丙烯腈基,瀝青基及黏膠基3大類,每一類產品又因原纖維種類、工藝及**終碳纖維性能等不同,又分成許多品種?!疤祭w維”一詞實際上是多種碳纖維的總稱,因此分類及命名就十分重要。濱湖區定做碳纖維圖片1964年英國皇家航空研究中心(RAE)通過在預氧化時加張力試制出高性能聚丙烯腈基碳纖維。
碳纖(Carbon Fiber)是由經環氧涂層處理和石墨壓織的碳化纖維制成的。其優點是重量輕,抗張強度高,在所有密度低的人造合成手柄材料中,碳纖可能是**堅固的。碳纖也是一種高度加工的材料,因此一般也被用在**產品上。其由碳引起的反光很引人注目,外觀很具有未來派色彩。碳纖維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、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有***的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。
電極氧化法被認為是提高活性碳吸附性能的一種有效、簡單的表面處理方法。Park等以ACF作為陽極,在NaOH溶液中電解,使負離子吸附到ACF表面,引入了羥基、羧基等表面官能團;在HCI溶液中電極氧化處理的活性碳,獲得了較理想的改性效果,吸附能力也得到提高。微波處理微波處理其實也是一種熱處理,但比熱處理的時間短,電能利用率高,氣體消耗較少。目前該法是碳材表面處理技術中研究的熱點之一。J.M.V Nabais等采用該法改性ACFs,ACFs表面的酸性官能團(羥基,羰基)被分解或還原,堿性基團吡喃酮的引入致使其表面化學性質改變,而且ACFs經該法氧化所得的表面化學穩定性很好。這兩種分級法都有不足之處。
隨著城市化的加速,有機物的污染,都市生活污水量的不斷增加,使工業廢水中排放的有機物不僅數量增加而且有毒的物質,對環境造成極大危害,因此確保質量飲用水的供應是一件至關重要的事情。用活性炭纖維處理地下水可以獲得很好的效果。自來水中的殘氯也可用活性炭纖維吸附。地下水中的三氯乙烯(TCE)不僅使飲用水變味,而且在人體某一***內積累后將誘發致*,因此TCE的污染是一個非常嚴重的問題?;钚蕴坷w維對水中TCE的吸附量為粒狀活性炭的4倍。對大腸桿菌的吸附,所吸附的細菌數量隨比表面積的增大而增大。細菌吸附量還與活性炭纖維表面銀顆粒的大小有關。對水中的生物吸附,活性炭纖維也非常有效。另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法。南京質量碳纖維圖片
用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成,是制造航天航空等高技術器材的優良材料。新吳區應用碳纖維供應商家
表面化學結構活性碳纖維固體表面原子呈不飽和結構,具有獨特的表面化學性能,微晶在燃燒溫度低時易與氧化介質發生反應生成氧化產物,主要有羧基、酚基、醌基等含氧基團,及含硫基、氮元素、鹵素等官能團。其表面酸性與吸附平衡有密切的關系。按照國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的分類標準,吸附劑的細孔分為三類:孔徑大于50nm的為大孔,2nm~50nm的為中孔,0.8nm~2nm的為微孔以及小于0.8nm的為亞微孔。活性炭纖維的孔主要是亂層結構炭和石墨微晶形成的微孔。微孔的大量存在使活性炭纖維的表面積增大,同時也使其吸附量提高。新吳區應用碳纖維供應商家
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