在碳纖維挑戰(zhàn)賽第二階段選定的12個團隊中，該大學(xué)牽頭開展了三個項目，新的目標(biāo)是在實驗室規(guī)模上用瀝青生產(chǎn)碳纖維。

三個階段的比賽旨在加速碳纖維的開發(fā)，這些碳纖維來源于阿爾伯塔省大量的油砂瀝青，油砂瀝青是一種天然或石油蒸餾殘渣的黑色粘性碳?xì)浠衔锘旌衔?。目前，研究團隊一直在研究瀝青質(zhì)——在原油中發(fā)現(xiàn)的分子物質(zhì)——將粘性物質(zhì)一起紡成比人類頭發(fā)還細(xì)的絲束。

“瀝青質(zhì)通常被稱為‘桶底’，”研究人員說。“它是瀝青中的重質(zhì)部分，它很有希望成為各種非易燃、高價值產(chǎn)品（如碳纖維）的廉價原料。”

研究人員說，瀝青質(zhì)被加熱變成某種凝膠，然后繞絲機將其纏繞成碳纖維。然后纖維經(jīng)過幾個步驟使它們更堅固，并在此過程中進行一些猜測和測試。“我們知道制造纖維是可行的?，F(xiàn)在的問題是：我們能制造出多強的纖維？”他提問。

研究人員希望制造出符合汽車和航空業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高端碳纖維，可用于制造車身部件、車輪和輪輞、內(nèi)飾和其他產(chǎn)品。他稱其為“雙贏”局面，因為不符合高標(biāo)準(zhǔn)的材料仍可用于其他應(yīng)用，例如碳纖維增強混凝土。

“與傳統(tǒng)碳纖維制造相關(guān)的挑戰(zhàn)之一是將聚合物基原絲轉(zhuǎn)化為纖維所需的高能量，”研究人員說。“我們目前正在研究通過化學(xué)和電磁處理最大限度地減少能源使用來生產(chǎn)碳纖維的新方法?！?/p>

特別是，研究團隊正在使用熔體紡絲和靜電紡絲工藝來生產(chǎn)納米級和微米級纖維。

與此同時，其他研究團隊的方法“包括研究不同瀝青質(zhì)樣品的化學(xué)特性或特定組分。我們正在研究它們的化學(xué)成分如何影響熔體的流變性，進而影響可制造的纖維的質(zhì)量?！?/p>

“碳纖維挑戰(zhàn)賽的第二階段讓我們更接近于實現(xiàn)瀝青超越燃燒的潛力，”相關(guān)人員 說?！鞍柌∝S富的瀝青儲備是在全省創(chuàng)造新的低碳機會的基石?！保ㄎ恼聛碓矗篊ompositesWorld）

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