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俄開發(fā)生產(chǎn)碳纖維獨特原材料,改進碳纖維特性

2021-08-26 15:21:45 來源:科技日報

俄羅斯庫茲巴斯國立技術(shù)大學(xué)科研人員日使用焦油蒽油餾分作為溶劑,研發(fā)出一種新的類煤瀝青產(chǎn)品,可增加復(fù)合材料的強度,并很好地改進碳纖維的特。

基于碳纖維的復(fù)合材料應(yīng)用于飛機制造、火箭工程、機械工程等領(lǐng)域,小規(guī)模碳纖維的生產(chǎn)基于煤瀝青。煤瀝青耐酸,不溶于水、丙酮、乙醚等,采用這種生產(chǎn)技術(shù)和工藝實惠,原材料便宜。但在俄羅斯,碳纖維市場正處于發(fā)展的初始階段,該材料是通過碳化合成纖維來獲得。目前,俄羅斯沒有基于煤瀝青的碳纖維生產(chǎn)技術(shù),因為沒有符合要求的原材料。

庫茲巴斯國立技術(shù)大學(xué)化學(xué)石油和天然氣技術(shù)研究所所長圖塔季揚娜·切爾卡索娃教授稱,煤瀝青具有價格低廉、富碳低灰、能穩(wěn)定、黏附好、固液態(tài)可逆轉(zhuǎn)化、聚合度、結(jié)焦殘?zhí)恐蹈?、易石墨化等?yōu)點,是制備各種碳材料的核心原料之一,廣泛應(yīng)用于化工、冶金、機械、航天、軍事、建筑、電子、綠色新能源等領(lǐng)域。但獲得煤瀝青的傳統(tǒng)方法是煤焦油分餾,這種方法具有許多經(jīng)濟和環(huán)境問題,例如,煤焦油的產(chǎn)量減少,煤瀝青中高含量的聚芳族物質(zhì)有致癌作用。她表示,最有前景的替代方案是在溶劑環(huán)境中處理煤,該過程繞過焦化階段在煤的熱分解開始時相對低的溫度下進行。

切爾卡索娃說,俄研究人員使用煤焦油蒽油餾分作為溶劑,獲得了一種新的類煤瀝青產(chǎn)品,這是一種軟化溫度為70—150℃的固體物質(zhì)。上述過程所得殘余物可以作為煤瀝青的替代品。她稱,通過上述方法獲得的產(chǎn)品質(zhì)量通過了表征煤瀝青質(zhì)主要指標的驗證,包括軟化溫度、灰分含量、揮發(fā)物質(zhì)的產(chǎn)量、不溶于甲苯等。(記者 董映璧)

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