活性碳材料的多样性-炭毡

炭毡是由碳纤维组成的毡状炭质材料。根据所用的原料不同，可以分为黏胶基炭毡和聚丙烯腈基炭毡两种。

（1）黏胶基炭毡 将黏胶纤维长丝束切成7～10cm长的短纤维，经梳毛机梳毛、平整，再用针刺植绒机制成厚10～30mm的黏胶基原毡。然后，在惰性气体保护下或真空条件下，将黏胶基原毡在高温炉中由室温升至1000℃炭化即得，升温速率为15～100℃／h。

（2）聚丙烯腈基炭毡 其生产方法有两种：方法一：将聚丙烯腈长丝束切成6～8cm长的短纤维，按黏胶基毡的生产方法制成聚丙烯腈基原毡，然后对其进行预氧化。预氧化过程是指在空气或含氧的气氛中在180～240℃范围内经24～48h的氧化处理，白色的原毡变为黑色的预氧化毡。接着按黏胶基炭毡的生产方法进行炭化处理，由室温升至1000℃，炭化速率为30～300℃／h，冷却到室温即成。方法二：将聚丙烯腈长丝束经180～240℃预氧化处理成预氧化长丝束，然后将预氧化的长丝束切成7～10cm长的短纤维，加入一定量的油剂后，经梳毡、平整，用针刺植绒机制成厚10～30mm的平板预氧化毡或整体预氧化毡，再按上述炭化处理后冷却到室温即成。

炭毡综合了一般块状炭素材料的耐高温、耐腐蚀、不熔融等优点和纤维状炭的体积密度小、柔软、有弹性、可折叠、裁剪、可用炭纱缝合等特性。炭毡现在主要作为真空或在非氧气氛的高温炉（如高温炭管炉）、高温感应分和钱膜炉等炉具的高温绝热材料。另外，炭毡熔融的金属、陶瓷和玻璃表现非浸润性，因此可将其作为这些熔融状材料的表面覆盖物，减少热的散失。构成炭毡的纤维直径＜10μm，所以它又是很好的催化剂载体。在宇航工业中，用炭毡作增强骨架制成的炭-炭复合材料可用来做鼻锥、喷管喉衬等耐烧蚀耐冲刷材料。炭毡还可经活化处理制成活性炭毡，与颗粒活性炭相比，具有使用方便、污染小等优点。