碳纖維材料的出色性能讓它得到了在多個領域備受關注,其實碳纖維也有好幾種分類,目前使用最多的聚丙烯腈(PAN)基碳纖維,而瀝青基和黏膠基碳纖維的應用并不多。為什么黏膠基碳纖維沒有得到重用呢?
 
粘膠基碳纖維為什么沒有得到重用?
 
    粘膠基碳纖維是什么?
 
    上面提到黏膠基碳纖維也是可制備碳纖維的一種,但是在制備難度、綜合性能上與其他2種碳纖維還是有所區別的。黏膠基碳纖維可使用粘膠纖維木材、麻和棉花等天然纖維,經制漿粕、磺化、熟化和紡絲等處理而成,生產過程中不適用催化劑,金屬離子的含量基本為零,制備環節較為環保。
 
    經過研究分析,粘膠基碳纖維的生產率較低,只有在10%~30%,這是為什么黏膠基碳纖維沒有大面積應用的基礎原因,而黏膠基碳纖維的強度只有700MPa,模量約為70GPa,性能表現遠不如PAN基碳纖維,這才是它沒有得到重用的核心原因。
 
    為什么黏膠基碳纖維的力學性這么弱?主要是由于粘膠纖維的強度較低,不能像聚丙烯腈纖維那樣以高倍的張力進行預氧化處理。
 
    而且最關鍵的是它的力學性能不如聚丙烯睛基碳纖維,強度只有700MPa,模量約為70GPa,這是它沒有大范圍推廣應用的根本因素。
 
粘膠基碳纖維為什么沒有得到重用?
 
    粘膠基碳纖維對比PAN基碳纖維有什么優勢?
 
    雖然黏膠基碳纖維有明顯的弱點,但是它也有優勢,不然看看下面的3點吧。
 
    1、重量更輕:與PAN基、瀝青基等碳纖維相比,粘膠基碳纖維的密度更小小,重量更輕輕;
 
    2、不含金屬離子:由于粘膠纖維的原材料是天然產物,生產加工過程也不需要使用催化劑,所以生成的碳纖維里面不含金屬離子。在特殊場景下能夠發揮更好的效果,如醫院;
 
    3、隔熱效果好:粘膠基碳纖維轉化成的碳屬于石墨化碳,石墨微晶不發達,取向度低,耐燒灼。粘膠基碳纖維的三維石墨結構并不發達,熱傳導速度不高,可作為隔熱材料使用;
 
    縱然黏膠基碳纖維的性能表現不如PAN基碳纖維,但它同樣有擅長的應用領域,所謂天生我材必有用,就是這個道理。
 
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