煤基碳纤维
碳纤维增强复合材料的比强度和比模量比常用的钢、铝等金属工程材料高4～5倍以上，碳纤
维及其复合材料还具有一般碳材料的各种优异性能，因此得到迅速发展，其产品已在宇航、导弹
、飞机、民用工业和文体用品等各个方面得到广泛应用。
20世纪60年代末期，由聚丙烯腈纤维碳化研制出了高性能的碳纤维产品。而以煤焦油沥青作
原料制取通用级和高性能碳纤维是在80年代由日本三菱化成等公司开发出来的。煤基碳纤维通常
是通过煤焦油沥青经改质、纺丝、不熔化、碳化、石墨化、表面处理等工序制造。目前已开发了
精密过滤、热过滤等技术。通用级碳纤维的沥青原料可通过热加工来脱除轻组分，但热加工时部
分沥青可能转化为中间相。日本已开发成功一种用氧化法提高沥青软化点的方法。
在制取高性能碳纤维时，必须先将沥青改性，从而使所制得的碳纤维有很高的模量和一定的
强度。今后对沥青碳纤维的研究任务是进一步降低成本，提高其抗拉强度和压缩强度，从而使之
与聚丙烯腈基碳纤维竞争时处于更有利的地位。
碳微球
煤焦油沥青可直接或经过改性，加热熔融吹入水中或喷雾形成碳微球。制造煤焦油沥青中间
相碳微球时，一般是将沥青在400～450℃下加热改性，使之大部分转化为中间相以后，再用溶剂
抽提或用高温离心分离法进行分离，使中间相小球体与沥青母体分离。小球体的平均粒径在10～
20μm之间，经过锻烧、碳化制成的细粒碳称碳微球。
中间相小球体在制造过程中，从沥青母体中分离出来很困难，难以获得高收率，粒径也不易
控制，小球体表面有时还附有游离碳，这是中间相碳微球制造中的技术难点，目前尚在研究开发
中。
碳微球特别是中间相碳微球，除具有滑动性、耐药品性和导电性等碳材料的功能外，还因其
是球形，易与树脂等混合，经过活化和改进表面以后，可形成具有分子筛功能的活性炭，也可作
为高速液相色谱的填充材料和传导材料的填充材料。
目前日本有关公司正在研究碳微球二次处理技术，以扩大其使用功能。
可见，煤炭除了作为燃料给人类以光和热以外，更重要的是还能将其充分加工利用，为我们
提供更多的具有高附加值和用途广泛的产品。
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