碳纖維原料的石油焦分類及特點

17 5337

      1.石油焦可分為哪幾類？根據(jù)焦化工藝的不同，石油焦可分為延遲焦和釜式焦。碳纖維復合材料在復合材料大家族中，纖維增強材料一直是人們關注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進，使其復合材料領域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復合材料。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴格控制。碳纖維復合材料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，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。目前采用最廣泛(extensive)的是延遲焦化祛生產(Produce)的延遲焦。石油焦根據(jù)外形和質量的不同，可分為三類，即海綿狀焦、蜂窩狀焦和針狀焦。海綿狀焦結構疏松呈海綿狀，含有較多雜質，主要用作燃料(fuel)；蜂窩狀焦塊有均勻（jūn yún)小孔，切片呈蜂窩狀結構，可用作碳(C)纖維；針狀焦外觀有明顯的條紋，焦塊小孔均勻，破碎時多數(shù)為長條形碎片(suipian)，結構上具有比較高的定向性，是一種優(yōu)質碳纖維原料。根據(jù)原料渣油的不同，石油焦又可分為裂化石油焦、常減壓石油焦和頁巖石(組成:固態(tài)礦物或礦物的混合物)油焦。     2.何謂針狀焦？它具有哪些特性和用途？針狀焦是一種優(yōu)質碳纖維材料(Material)，其表面呈明顯的條狀紋路，破碎時多數(shù)為長條形針狀碎片，在顯微鏡下可觀察到纖維狀結構，因而稱為針狀焦。針狀焦的特點是在2000℃以上的高溫下容易石墨(化學式C )化，用于制造石墨電極（electrode）時，不僅石墨電極（electrode）的比電阻(resistance)較低，而且一熱膨脹(inflate)系數(shù)較小，因此針狀焦是生產高功率(high power)（指物體在單位時間內所做的功的多少）和超高功率石墨電極（electrode）的原料。生產針狀焦的原料主要是熱裂化渣油，它富含高分子芳香族化合物，得到的焦炭（Coke）稱為石油針狀焦。經過調制的煤瀝青（成分:瀝青質和樹脂)也可用于生產針狀焦，得到的焦炭稱為瀝青針狀焦。生產針狀焦的設備(shèbèi)也采用焦化塔，但溫度（temperature)和壓力等操作控制條件與生產普通焦有所不同。針狀焦的價格要比普通焦貴得多。