肯塔基大学获 DOE 180 万美元拨款 将煤焦油沥青转化为高性能碳纤维
肯塔基大学应用能源研究中心(CAER,美国肯塔基州列克星敦)获得美国能源部(DOE)拨款,支持其将煤焦油沥青转化为碳纤维用于飞机、汽车、运动用品等高性能材料。该 180 万美元项目包含 DOE 资助及行业和大学配套资金。
CAER 研究人员和合作伙伴将把煤焦油——钢铁工业焦炭生产副产品——转化为中相沥青(一种液晶),进而纺丝热转化为碳纤维。若成功,肯塔基大学称这种新碳纤维产品可使煤焦油沥青价值提升 5 至 55 倍,用于高刚度、低重量复合应用如乘用车和轻型卡车。
拨款将支持开发简化多丝熔融纺丝工艺将生产的中相沥青纺成“绿色”(未碳化)纤维,随后对这些绿色纤维进行连续热处理(氧化)。CAER 团队将从纤维制造编织预成型件用于复合制造,以及用于注塑成型填充热塑性塑料的切碎碳纤维。
项目中,CAER 研究人员将与行业合作伙伴 Koppers Inc.(美国宾夕法尼亚州匹兹堡)和 Materials Sciences LLC(美国宾夕法尼亚州霍舍姆)合作。
“能高效将煤副产品升级为高价值复合用碳纤维,将极大惠及肯塔基州和全国制造商,”CAER 材料技术副主任兼项目首席研究员 Matt Weisenberger 表示。“将显著增加煤价值链,进一步确立肯塔基作为全球碳纤维研发领导者地位。”
“我们激动于处于开发煤作为高价值产品前驱体的前沿,”CAER 主任 Rodney Andrews 表示。
肯塔基大学称其应用能源研究中心拥有北美学术机构最大碳纤维纺丝线设施,其碳纤维研发创新包括车辆轻量化项目,如中空碳纤维开发用于车载氢储存压力容器。
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