应用领域_湖南东邦新材料科技有限公司-沥青基碳纤维

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蓄电池电极

　　（1）铅酸蓄电池：碳纤维具有很强的耐酸碱、耐蚀性能。铅酸蓄电池极板活性物质中加入一定比例的碳纤维后（碳纤维长度100~200um），会明显提高蓄电池的性能指标，如延长蓄电池的放电时间、提高循环使用寿命及快速充电等性能。这是应为碳纤维的加入可阻止活性物质在极板上脱落，并加大导电网络。由于沥青基碳纤维含碳量高、价格低廉等，在蓄电池上应用是必然趋势。哈尔滨工程大学经过实验研究：碳纤维的加入量为0.2-0.3%（质量百分数）时，能提高正极活性物质利用率可提高7%-15%.
　　(2) 锂蓄电池：有限资源的日益减少及城市环保等因素，使得一波新能源汽车兴起，拉动了多功能高性能锂电池发展；日前，有消息称来自瑞典的研究人员正在探索研制可用于电动汽车的碳纤维锂电池电极材料，该材料具有非常高的抗拉强度。该碳纤维锂电池电极材料将被用于电动汽车的多功能锂离子结构电池。其中，多功能锂离子结构电池能够将电池储能物质集成到汽车车身中。由于碳纤维材料具有非常高的抗拉强度和极限拉伸强度(ultimatetensilestrength，UTS)，并且其还具有非常强的锂离子集成能力。因此，碳纤维材料常被用作锂离子电池中的结构电极。

刹车片

　　碳纤维具有高比强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、断裂韧性高、耐磨性好、抗烧蚀以及有很好的化学稳定性和尺寸稳定性、强度随温度升高而增加等特点。这些特点更适合在制备碳碳复合及复合刹车片产品中的应用。实践证明碳纤维在刹车片中加入1~2%比例，就明显提高了刹车片的性能。

密封件

　　在高温高压的有机溶剂环境中，一般采用氟橡胶、硅橡胶等特种橡胶，通过调整沥青基碳纤维的含量，制品的较高操作温度可以达到400℃以上，而且耐溶性能好，使用丁腈胶或改性丁腈胶以及天然胶配合，可以满足350℃以下的使用要求，碳纤维增强橡胶密封垫片的关键技术在于开发一种全新的成型工艺，在不损伤碳纤维和不降低基体材料性能的前提下，使碳纤维均匀布于基体材料中，较大限度的发挥材料性能，拓宽基体材料的选择范围。采用碳纤维纸制备碳纤维增强橡胶密封材料是一种全新的技术路线，目前尚未有相关报道，其优点是在加工成型时，碳纤维不会受到破坏，在制品整个层面上纤维是二维连续的，极大的增加了制品的强度和耐磨性，而且该技术路线适用于所有种类的橡胶基体，包括各种热塑性塑料基体，大大拓宽了基体材料的选择范围，可以制备出不同使用要求的系列产品。

建筑材料

　　由于碳纤维有强度高、模量大、比重小、耐强腐蚀，无毒等特点，在土木建筑应用中日益受到人们的青睐；由于水泥具有脆性大、抗拉强度低、而钢筋混凝土的钢筋耐腐及耐高温又差。为了改善这些弊端，人们利用碳纤维的力学特性及防腐蚀等特性，将其用混凝土或水泥做基体制成碳纤维增强复合材料，大大拓展碳纤维的利用空间？；在一些研究实验及使用实践证实，虽然通用级沥青基碳纤维的力学性能不如聚丙烯晴基碳纤维，但沥青基碳纤维与水泥的亲和力远远优pan基碳纤维，用沥青基碳纤维水泥复合材料整体性能更优与pan基碳纤维水泥复合材料，这也确定了沥青基碳纤维在这块领域的应用优势，将pan基碳纤维进行表面可以解决亲和力问题，但是二次加工成本非常高，很难推广使用。
　　目前碳纤维增强水泥复合的应用主要还在，重要工程增强修补、海洋工程建筑、重要国防军事防控工程等，随着应用技术拓宽加上规模化生产使成本下降及沥青基碳纤维性能的提高，沥青基碳纤维在这一块领域应用将会是万吨级规模。

沥青基活性碳纤维活吸附材料

　　随着社会的发展对环境的影响的矛盾问题日益加剧，迫使全世界对环保意识重视。特别是工业废液废气及民用污水等处理，在这些方面活性炭纤维则发挥了更大优势。
　　沥青基活性碳纤维 (ACF) 作为吸附材料 , 具有以下优点 : (1) 吸附性能好，具有大的比表面积 (1000 —3000 m2· g- 1) 和丰富的微孔，微孔的体积占总孔体积的 90% 以上 , 比一般活性炭 (AC) 具有更大的表面积和孔容积、外表面比 AC 大 100 倍以上、吸附容量约大 1 — 10 倍；(2) 其微孔都在外表面上，所以 ACF 的吸附 / 脱附速度快； (3) ACF 中的碳都以类石墨乱层状堆积而成，所以 ACF 具有良好的导电性能；(4) 氧化还原性能强，活性碳纤维可将贵金属离子还原为低价离子或金属单质，还可催化还原如 NO X 和 CO 等无机气体；(5) 对微生物具有良好的负载能力正是由于 ACF 的优异特性与性能；(6) 沥青基活性碳纤维生产方法简便；(7) 收率高，是其它碳纤维的1-2倍；(8) 生产成本低，只有其它碳纤维成本的三分之一；(9) 可循环重复使用等特点。
　　由于沥青基活性炭纤维生产方法、性能、成本等优势，未来在此领域发展空间巨大。

超高温保温材料

　　保温材料分为低温保温制品和高温保温制品，而在高温环境下的保温材料制品又分为无机类保温材料（如岩棉、硅酸铝、氧化铝及氧化锆等）和碳质保温材料（如泡沫炭、纤维碳等）。无机类纤维保温材料的使用温度一般在1000℃-1400℃之间，极少数产品能在1800℃下使用。碳质保温材料可以在1000~3500℃真空或惰性气体保护条件下应用。在2000℃以上高温环境下只能使用碳质保温材料。
　　碳纤维保温材料制品在国内外市场已完全成熟，国内用量目前已达到2000-3000吨，每年以30%增长。
　　碳质保温制品通常包括碳纤维软毡（针刺毡）、碳纤维硬毡和泡沫炭。其中碳纤维硬毡性能较优，主要特点为：自支撑性，可以加工成各种形状，安装、拆卸非常方便；抗氧化、抗气流冲刷，使用寿命长等。但价格较高，主要应用于高端真空炉上，如单晶硅拉伸炉、多晶硅铸锭炉等，但随着制造成本的逐步降低，在低端炉上的广泛应用是必然趋势。
　　碳纤维硬毡的制造工艺通常包括软毡叠层硬化、短纤维湿法成型硬化等。软毡硬化工艺简单，制造成本低，但产品的密度较高，通常在0.2Kg/cm3以上（但采用低密针刺毡硬化产品密度可以低于0.2Kg/cm3），且长期使用后层与层之间容易开裂，使用寿命较短；湿法成型硬毡整体性好无接缝，密度易于调整，通常密度调整范围0.12~0.35Kg/cm3，自支撑性好，使用寿命长，但产品制造工艺流程较长，成本相对较高。总之，湿法成型硬毡产品性能优于软毡硬化产品，但制造成本高于软毡硬化产品。
　　用于制造硬毡的碳纤维主要包括PAN基碳纤维、黏胶基碳纤维和通用级沥青基碳纤维，其中通用级沥青基碳纤维碳含量更高，导热系数及热容量更低，同时价格低廉，这些特点更适合制造碳质保温毡产品。目前我们的产品较大的是在成熟市场太阳能板的多晶硅和单晶硅的高温生长炉及石墨冶金炉的应用中，我们的产品（沥青基碳纤维）在高温炉上使用中的优势有，1.性能优势：沥青基碳纤维的隔热性远远超于其它碳纤维，特别是日本吴羽公司的沥青基碳纤维已成为行业的标准，目前我们产品也不亚于吴羽公司的产品。2.成本优势：我们的产品成本大大的低于其它种类的碳纤维，是PAV（聚丙烯晴）基碳纤维的1/3----1/4 。

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