活性碳纤维的用途有哪些
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景,综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能, 不少人预料,人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。
顾名思义,它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比,杨氏模量是其3 倍多;它与凯芙拉纤维(KF-49)相比,不仅杨氏模量是其2倍左右,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃。有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中,时间已过去20多年,它至今仍保持纤维形态。
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维 。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好。但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此,碳纤维在使用前须进行表面处理。
碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型 。通用型碳纤维强度为1000兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。强度大于4000MPa的又称为超高强型;模量大于450GPa的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。
碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
碳纤维是军民两用新材料,属于技术密集型和政治敏感的关键材料。
50年代主要应用在火箭、宇航及航空等尖端科学,到80年代被广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。同时,随着高性能及超高性能的碳纤维的相继出现,它应用的范围越来越广,如A380、波音777、美国新型主战坦克,碳纤维比重占到15%以上。同时,随着碳纤维加工技术的普及,它的应用范围自80年代起逐渐涉及到民用方面。到目前为止,我国各种应用占碳纤维率需求比例分别为体育30%,航空10%,工业60%。
体育用碳纤维主要应用于高尔夫棒、网球拍、赛车、弓箭、跳竿、冰球棒、游艇、赛艇、滑翔机、人力飞机、帆船桅杆、摩托车及登山用品,如登山杖、滑雪杖、攀岩头盔等。
活性碳纤维的再生方法
活性炭纤维毡久用之后,微孔会被填满,致使吸附能力有所下降。使用某种办法可使吸附质的动能增加,摆脱引力,自活性碳纤维中逸出(不能完全解吸)。此时活性炭纤维的吸附功能即可复原,重复使用。活性炭纤维脱附再生的方法很多,如热蒸汽解吸法、氮气解吸法等,有机废气治理中常用热蒸汽解吸法。工业上的解吸需要专门装置,而一般民品只需晾晒或电热吹风即可。
活性炭纤维布的强度?
我们 carbon@sh163.net 可以提供一种粘胶基的活性炭纤维布,指标如下:Characteristics Unit HAC100-01Specific surface area m2/g 1200+/-100Iodine adsorption capacity mg/g 1100+/-100Methylene blue absorption mg/g 300+/-50Benzol vapor adsorption Wt% 40+/-5Electrical resistance Ohm/2.5cm 15+/-3Specific 3D resisitance Ohm 1+/-0.2Breaking load by warp N/5cm 200+/-20Width of fabric cm 85+/-10Fiber diameter um 6+/-2断裂强度=40N/cm. 非常适合于做电极材料,用于电吸附除盐,电化学氧化法处理废水,等。要样品,发邮件到 carbon@sh163.net,说明要的数量,用途。
活性炭如何与布结合
活性炭布简称活性炭纤维!活性碳纤维是经过活化的含碳纤维,将某种含碳纤维(如酚醛基纤维、PAN基纤维、黏胶基纤维、沥青基纤维等)经过高温活化(不同的活化方法活化温度不一样),使其表面产生纳米级的孔径,增加比表面积,从而改变其物化特性。活性炭过滤棉活性炭过滤棉采用通孔结构的铝蜂窝、塑料蜂窝、纸蜂窝为载体。与传统活性炭过滤网相比,具有更优良的气体动力学性能,体积密度小,比表面积大、吸附效率高,风阻系数小。
活性炭纤维和活性炭颗粒,它们在吸附气体效率方面的区别
活性炭脱硫要求碱性环境,如果需要脱硫的物质中不含碱性气体成分,可以使用浸碱活性炭。根据活性炭脱硫的机理,活性炭脱硫后吸附的是单质硫,所以再生操作时,根据单质硫的理化特性和活性炭的吸附与解吸原理,向活性炭层通无氧高温气流(过热蒸汽)使活性炭与吸附其中的单质硫同时得到加热,当温度升高到325℃以上时,硫被熔化成液态或气态而从活性炭孔隙中被解吸出来,随过热蒸汽带出活性炭床外,被送入水冷却槽,硫被冷却成固体而沉于槽底,未被冷凝的气体自烟囱排放。活性炭得到再生继续使用,硫被回收。再生用过热蒸汽在600℃范围内,温度越高越好,再生时间、费用、效率等都与温度有直接关系。
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活性炭纤维与活性炭颗粒的区别以及哪种比较经济实用?
我是学活性炭纤维的,也不在网上复制粘贴了,我给你列举几个主要的:
1.活性炭纤维是纤维,是条状的,而且纤维直径细,直径一般为微米级别,表面光滑。
2.活性炭纤维比表面积大,孔径分布窄,主要为微孔结构,所以吸附能力也比活性炭颗粒强得多。
3.强度较高,不易粉化,可以编制成各种毡、布、纸类,活性炭颗粒是绝对不可以的。
4.此外活性炭纤维最前沿的制备技术已经向低温,不用水蒸气活化的道路上,可以说制备起来也是比较简单的。
5.但是活性炭颗粒的制备原料多样化,果壳,甘蔗渣,废塑料,沥青渣都可以。所以选择时还是要衡量下性价比。
活性炭纤维和活性炭颗粒,它们在吸附气体效率方面的区别?
①活性碳纤维与活性炭颗粒的孔结构有很大的差异,活性碳纤维的孔分布基本上呈单分散态,主要由小于2.0nm的微孔组成,且孔口直接开口在纤维表面,其吸附质到达吸附位的扩散路径短,纤维直径细,故与被吸附物质的接触面积大,增加了吸附几率,且可均匀接触。
②活性碳纤维比表面积大,
最大可达2500㎡/g,
约是活性炭颗粒的10~100倍:吸附容量大,
约是活性炭颗粒的1.5~100倍;吸附能力为活性炭颗粒的400倍以上;吸附、脱附速度快,活性碳纤维对气体的吸附数10秒至数分钟可达平衡。
③活性碳纤维孔径分布范围窄,
绝大多数孔径在
100Å以下,活性炭颗粒的内部结构有微孔、过渡孔和大孔之分,
而活性碳纤维的结构只有微孔及少量的过渡孔,没有大孔,并且孔径均匀,
分布比较狭窄,为0.1~1nm,这是ACF吸附选择性较好的原因。
④活性碳纤维不仅对高浓度吸附质的吸附能力明显,对低浓度吸附质的吸附能力也特别优异,如当甲苯气体含量低到10ppm
以下时,活性碳纤维还能对其吸附,而活性炭颗粒必须高于100ppm
时方能吸附。
后置活性炭与太空超精细纤维活性炭有什么区别
石家庄除甲醛十大品牌企业石家庄比好更好环保工程有限公司近期调查显示:全国每年由甲醛等室内有害气体污染引起死亡的人数多达11万人,在我国每年4万名白血病患者中,50%是2-7岁儿童,而室内污染被认为是引发儿童白血病的主要原因。业内专家认为,解决室内污染问题已刻不容缓,而采用优质活性炭等具有高吸附能力的产品减弱乃至消除甲醛等有害气体的影响正成为越来越多居民的首要选择。 什么是真正的活性炭? 活性炭原型成份是黑色颗粒,体积虽小,但表面积却很大,加上上面布满细小的孔——毛细管,这种毛细管对气体(杂质)具有很强的吸附能力,从而起到净化空气的作用,这正是活性炭能有效吸附甲醛等有害气体的基础原理。 但并不是所有的活性炭都可以真正有效改善家居环境。中国林产工业协会活性炭分会的公示文件显示,活性炭吸附指标中的四氯化碳吸附值达到60%、碘吸附值达到822mg/g时属于活性炭成品。只有符合这些指标的活性炭产品才可能真正帮助消除有害气体,而市场上不少三无产品往往打着活性炭的旗号但实际上只是在销售原料炭,并不能真正起作用。协会呼吁,广大消费者在选择活性炭产品时一定要慎重,尽量选择具有一定品牌影响力并且质量合格证、检测方法齐全的产品。数据来源:中国活性炭协会 轻比重高碘值是真正的优质活性炭 据调查,市场上在售的活性炭产品众多,质量上也良莠不齐,在包括淘宝在内的电商平台上,甚至出现某些不良商家把原料炭冒充活性炭来卖,欺骗消费者,坑害老百姓。而实际上,原料炭不是真正的活性炭,这类原料炭没有活性,严格说是活性炭的半成品:1吨活性炭要5吨原料炭才能生产出来,原料炭由于没有高温活化过,所以比重大(约在0.7-0.85ml/g),碘值低(约在100-400ml/g)。 石家庄除甲醛定点企业石家庄比好更好环保工程有限公司负责人认为,用于改善家居环境的优质活性炭在生产和制造工艺上往往有着比普通活性炭更高的、更严格的要求,只有那些轻比重高碘值的活性炭才能够在现代家庭环境真正发挥有效除害作用的产品。 行业专家称,普通的活性炭虽然具备一定的物理吸附能力,但这些被吸附的物质的组织由于未得到有效分解,仍然完全或者部分以原来的形态留存着,一段时间后还会释放到空气中,使得其净化空气的作用受到限制。优质活性炭往往会通过先进科技手段和配方加工,比如添加了活性炭催化剂后,能够主动捕捉并吸附空气中的有害气体,在催化剂的帮助下将其牢牢锁定,之后再通过化学氧化和物理活化等有段把有害气体分解成无害的成份,最终实现真正净化空气的目的。“普通或者不合格的活性炭只是一只可以开关的盒子,有害气体在盒子里呆一段时间又跑了出来。而优质活性炭则是交换机,有害气体进去清新空气出来——这类产品才是消费者最需要的真正能够净化空气的活性炭产品。” 普通消费者怎样辨识和选择活性炭? 对于普通消费者来说,要辨识活性炭的真假优劣其实也并不难。据石家庄除甲醛定点企业石家庄比好更好环保工程有限公司高级环境治理师介绍,判断活性炭真假的一个最简单方法是用水泡。正宗颗粒炭遇水不会化成浆,不管怎么浸泡,颗粒仍然存在;而遇水颗粒不见化成浆的活性炭就是假活性炭。专家表示,假活性炭千万别买,因为放在家里时间一长,吸收空气中水汽马上化成污水,到处流,污染严重,更谈不上除甲醛。 石家庄除甲醛十大品牌企业石家庄比好更好环保工程有限公司进而建议,判断活性炭优劣可以从以下几个方面着手: 一是从外观肉眼判定。通常活性炭的颗粒越小,比表面积越大,吸附效果好。对于同样重量的两包活性炭,炭体积大的质量相对好一些。因为体积大的说明活性炭内部孔隙发达,空心通道多,所以吸附力强。另外,单一配方的普通活性炭净化效果差。单一西方也是目前市场上99%的家用活性炭的做法(采用物理法生产的椰壳炭简称单一配方),这类活性炭PH值呈碱性,只能对付酸性有害气体,对于其他碱性有害气体无能为力。 二是从化验手段上判定。比如针对液相活性炭测碘值;针对气相活性炭测四氯化碳(简称CTC,又称气相吸附值)或测强度。CTC值越高表示祛除有害气体效果相对好,强度一般要小于80%,以70%为佳——炭强度过高说明实心孔容少,吸附值就差。还有一种方法是测PH值。若PH〉7,甚至到9 – 10的话,这样的活性炭属碱性炭,对付碱性有害气体不理想,如有毒气体中的臭气异味。 三是从生产设备检测手段判定。比如厂家综合实力和品牌影响力。有的活性炭公司注册资产才100万元,投资规模小于300万,这样企业根本无法配备先进的活化炉,产品品质自然无法保证。更有甚者,连生产设备及检测仪器都没有,靠转手包装,经营买卖活性炭,质量如何控制。
活性碳纤维的用途:
活性炭纤维毡用于有机溶剂的回收,对于从气相分离回收有机溶剂,如对苯类、酮类、酯类、石油类的废气均能从气相吸附回收。用活性炭纤维作溶剂回收材料吸附脱附速度快、处理量大,回收溶剂质量高,回收率可达90%以上。随着人类环保意识的不断加强,对于生存的环境,特别是对空气、水等净化密切相关的活性炭等环保材料的性能要求越来越高,粒状或粉状活性炭已能很好满足使用要求。传统的活性炭是一种粒状或粉状的炭材,自20世纪初实现工业化生产以来,在分离及净化水及其它液体的除臭、净化等方面得到广泛应用。粒状或粉状的结构,它的吸附速度较慢,分离效率不高,特别是它的物理形态在应用时有许多不便,限制了应用范围。活性炭纤维孔径小且分布窄,吸附速度快,吸附量大,容易再生。与粉状(5nm~30nm)活性炭相比,活性炭纤维在使用过程中产生的微粉尘少,可制成纱、线、织物、毡等多种形态的制品,使用时更加灵活方便。活性炭纤维被认为是21世纪最优秀的环保材料之一,在气体和液体净化、有害气体及液体吸附处理、溶剂回收、功能电极材料等方面已得到成功应用。饮用水的净化:随着工业的发展与都市人口的密集,水的污染越来越严重,都市区内的生活废水处理量已越来越大。在废水中特别是工业废水中的有机污染物有大量增加的趋势,并且化工、冶金、炼焦、轻工等产业中的废水为最主要的污染源,其含有的有毒物和有害物已在对生态环境构成威胁。随着城市化的加速,有机物的污染,都市生活污水量的不断增加,使工业废水中排放的有机物不仅数量增加而且有毒的物质,对环境造成极大危害,因此确保优质饮用水的供应是一件至关重要的事情。用活性炭纤维处理地下水可以获得很好的效果。自来水中的残氯也可用活性炭纤维吸附。地下水中的三氯乙烯(TCE)不仅使饮用水变味,而且在人体某一器官内积累后将诱发致癌,因此TCE的污染是一个非常严重的问题。活性炭纤维对水中TCE的吸附量为粒状活性炭的4倍。对大肠杆菌的吸附,所吸附的细菌数量随比表面积的增大而增大。细菌吸附量还与活性炭纤维表面银颗粒的大小有关。对水中的生物吸附,活性炭纤维也非常有效。近年来,城市人口的增加已使饮用水的供应不足,国内用活性炭处理三卤甲烷废水,其有效去除率仅为40%。对地下水的检测表明,在水中已含有多种氯化物,这些氯化物具有致癌作用,自来水中的含氯物质可用活性炭纤维加以去除。用活性炭纤维去除水中的三氯乙烯时,活性炭纤维的吸附量为粒状活性炭的4倍,在实际处理中可比活性炭大1个数量级。能够吸附的有机物有:烃类(苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、正己烷、环己烷 等) ,卤代烃(氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯、三氯乙烷、溴甲烷、 四氯化等),醛酮类(丙酮、环己酮、甲醛、乙醛、糠醛等),酯类(醋酸乙酯、醋酸丁酯等),醚类(甲醚、乙醚、甲乙醚等) ,醇类(甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等),聚合用单体(氯乙烯等)用于空气净化,可有效去除空气中各种有害恶臭物质,尤其是致癌物质、芳香族类的化合物(如苯类,醛类)可使空气洁净清新。用于污水处理,适用于处理含酚、医药、硫醇等难以分解的有机废水。用于食品、饮料、医药的净水处理;制糖酿酒行业生产中的脱色除臭、饮用水的净化、杀菌,自来水中去除余氯等用途。电子及能源方面的应用、可生产高容量电容、畜电池电极、导电发热材料等。在军事防护方面可用于战地施救做手套、敷料、绑带和防化屏,以及防化部队的化学防护服,还可用于军用床品及军用医用床品。目前活性炭纤维已广泛用于净水器,特别是载银活性炭纤维具有吸附和灭菌的双重功能。用载银活性炭纤维对大肠杆菌进行吸附,在银含量增加,比表面增大时,其吸附量增大,对水中其它微生物的吸附同样有效。其中知名度较大的有派斯涅普顿系列净水器;