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國外的瀝青基碳纖維研究開發(fā)始于20世紀50年代末期,60年代初是由日本群馬大學研制成功,60年代末在日本吳羽化學公司實現工業(yè)化生產,生產規(guī)模為120 噸/年,目前該公司瀝青基碳纖維的生產能力已經發(fā)展到900噸/年,生產工藝采用以通用級各向同性瀝青為原料的離心紡絲路線,后道工序為穩(wěn)定化和碳化。美國UCC公司在1970年成功研發(fā)出了以石油瀝青為原料的瀝青基碳纖維,并在1975年通過了中試,于1982年投入工業(yè)化生產,目前其生產規(guī)模已經達到了230噸/年。日本三菱化學公司于1998年10月又投產了一條200噸/年的瀝青基碳纖維生產線,使該公司的瀝青基碳纖維的生產能力達到了500噸/年。日本石墨纖維公司繼承了日本制鐵和日本石油兩大公司的技術實力,于1995年合資成立了"Granoc"瀝青碳纖維公司,積極開展瀝青基碳纖維的應用研究,不僅提高了產品性能,而且開發(fā)了很多新品種,如低模量型、中模量型、航空航天級產品等。新日本制鐵與新日鐵化學公司共同開發(fā)了拉伸強度大于 392 GPa、強度大于 2940 MPa的瀝青基石墨化纖維。尤尼吉卡和大阪瓦斯公司合資的 Donac公司瀝青基碳纖維生產能力為 300噸/年,近年來該公司又開發(fā)了適合生產瀝青基碳纖維和活性碳纖維的高速紡絲瀝青原絲新工藝。興亞石油和田中貴金屬工業(yè)公司合作開發(fā)了以各向同性或各向異性瀝青為紡絲原料,制備平均絲徑為5μm以下的超細瀝青基碳纖維的生產方法。
我國瀝青基碳纖維的研究和開發(fā)較早,但在開發(fā)、生產及應用方面與國外相比有較大的差距。20世紀70年代初期,上海焦化廠使用煤焦油作為原料 開發(fā)成功瀝青基碳纖維,但由于產品質量和研究結果不穩(wěn)定等原因,最終沒能實現工業(yè)化生產。70年代末期,中國科學院山西煤炭化學研究所 開始研究瀝青基碳纖維,并于 1985年通過小試,此后又經過了一系列的研究,都取得了滿意的結果。隨后,原冶金工業(yè)部在山東煙臺籌建了新材料研究所,并建設了一套生產能力為 70-100噸/年的瀝青基碳纖維生產裝置,90年代初將該裝置生產能力擴大到 150 噸/年。 但由于設備及缺乏改造資金等問題,裝置一直處于停產狀態(tài)。20世紀90年代初期,遼寧省鞍山東亞碳纖維有限公司投資1.2億元人民幣從美國阿西蘭德公司引進了一條 200噸/年的熔噴法瀝青基碳纖維生產線,并于1995年建成投產,目前裝置運行已趨于正常。另外,中國科學院山西煤炭化學研究所協(xié)助河北省大城興建了一條 100噸/年的熔紡法通用型瀝青基碳纖維生產線,后因資金問題沒能正常運轉;蘭州碳素廠和中國科學院山西煤炭化學研究所建有的瀝青基碳纖維生產裝置分別為 30 噸/年和 10噸/年。近年來,我國碳纖維的產量雖有增加,但與不斷增長的需求相比仍有較大的差距。
我國瀝青基碳纖維與聚丙烯腈基碳纖維相比發(fā)展較慢,但由于生產成本較低,價格約為聚丙烯腈基 碳纖維的1/3-1/4,因此瀝青基碳纖維在民用及建筑領域的應用前景較為廣闊,這將為我國瀝青基碳纖維的發(fā)展提供良好的機遇。