ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ
Оригинальная статья
УДК 678:338.35 © В.Г. Михайлов, Т.Г. Черкасова, А.В. Неведров, А.В. Папин, Т.А. Тюленева, 2024
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 11S-2024 /1187/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-11S-20-24
Название
Перспективы производства углеродных волокон на основе мезофазных пеков
Авторы
Михайлов В.Г., канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой аэрологии, охраны труда и природы Горного института ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: mvg.eohp@kuzstu.ru
Черкасова Т.Г., доктор хим. наук, профессор, научный руководитель Института химических и нефтегазовых технологий ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ctg.htnv@kuzstu.ru
Неведров А.В., канд. техн. наук, доцент,заведующий кафедрой химической технологии твердого топлива Института химических и нефтегазовых технологий ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: nevedrov@kuzstu.ru
Папин А.В., канд. техн. наук, доцент, доцент Института химических и нефтегазовых технологий ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: pav.httt@kuzstu.ru
Тюленева Т.А., Канд. экон. наук, доцент, доцент Института экономики и управления ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», доцент кафедры экономических и естественно-научных дисциплин филиала ФГБОУ ВО «КузГТУ» в г. Прокопьевске, 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: kta.bua@kuzstu.ru
Аннотация
Углеродные волокнистые материалы (УВМ) и композиционные материалы на их основе (карбоволокниты, углекомпозиты) представляют собой наиболее прогрессивные конструкционные материалы XXI века. Это уникальные продукты, созданные на базе высоких технологий для обеспечения выпуска авиакосмической и оборонной техники, атомного машиностроения. В статье проведена сегментация рынка и рассмотрены направления использования углеволокна, включая основные тенденции развития мирового рынка. Особое внимание уделено анализу перспектив развития отечественного рынка углеродного волокна, что имеет приоритетное значение в условиях государственной политики протекционизма и импортозамещения.
Ключевые слова
Каменноугольная смола, каменноугольный пек, углеродное волокно, мезофазный пек, рынок углеродного волокна, технико-экономические показатели.
Список литературы
1. Черкасова Т.Г., Неведров А.В., Папин А.В. Каменноугольный пек атмосферно-вакуумной перегонки каменноугольной смолы // Уголь. 2024;(4):27-30. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-4-27-30. Cherkasova T.G., Nevedrov A.V., Papin A.V. Coal tar pitch from atmospheric-vacuum distillation of coal tar. Ugol’. 2024;(4): 27-30. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2024-4-27-30.
2. Черкасова Т.Г., Неведров А.В., Папин А.В. Факторы, влияющие на температуру размягчения каменноугольных пеков // Уголь. 2024;(5):38-41. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-5-38-41. Cherkasova T.G., Nevedrov A.V., Papin A.V. Factors influencing softening temperature of coal ashes. Ugol’. 2024;(5): 38-41. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2024-5-38-41.
3. Черкасова Т.Г., Баранцев Д.А. Распределение химических элементов в гранулометрических фракциях отходов углеобогащения АО ЦОФ «Березовская» // Техника и технология горного дела. 2023. № 4(23). С. 26-40. Cherkasova T.G, Barantsev D.A. Distribution of chemical elements in granulometric fractions of coal preparation waste of Berezovskaya JSC CPP. Tekhnika i tekhnologiya gornogo dela. 2023;4(23): 26-40. (In Russ.). DOI: 10.26730/2618-7434-2023-4-26-40.
4. Marsh H, Diez M. Mesophase of graphitizable carbons. In: Shibaev VP, Lam L, editors. Liquid Crystalline and Mesomorphic Polymers. New York: Springer-Verlag New York Inc, 1994, pp. 231-257. DOI: 10.1007/978-1-4613-8333-8-7.
5. Mochida I., Korai Y., Ku C. et al. Chemistry of synthesis, structure, preparation and application of aromatic-derived mesophase pitch. Carbon. 2000;(2):305-328. DOI: 10.1016/S0008-6223(99)00176-1.
6. H urt R.H., Chen Z.Y. Liquid crystals and carbon materials. Physics Today. 2000;53(3):39-44. DOI: 10.1063/1.883020.
7. Zhi-Hao Ma, Xian-Yong Wei, Guang-Hui Liu, Fang-Jing Liu, Zhi- Min Zong. Value-added utilization of high-temperature coal tar: A review. Fuel. 2021;(292):119954.
8. Maria Antonia Diez, Roberto Garcia. Coal tar: a by-product in cokemaking and an essential raw material in carbochemistry. Chapter 15 in «New trends in coal conversion: combustion, gasification, emissions, and coking» by Diez, Maria Antonia, Rubiera, Fernando, Suarez-Ruiz, Isabel. Woodhead Publishing, 2019, 544 p. DOI: https:10.1016/C2016-0-04039-1.
9. Liu J., Shen C., Huang L., Fang T., Li Y., Liang D., Xie Q. Preparation of pitch precursor with excellent spinnability for general- purpose carbon fibre using coal tar pitch as raw material. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2022. DOI: 10.1016/j. cjche.2022.01.003.
10. Liu J.C., Shimanoe H., Choi J.E., Ko S., Jeon Y.P., Nakabayashi K., Miyawaki J., Yoon S.H. Effect of the pre-treated pyrolysis fuel oil: Coal tar pitch ratio on the spinnability and oxidation properties of isotropic pitch precursors and the mechanical properties of derived carbon fibers. CarbonLett. 2019;29(2):193-202.
11. Шаклеин С.В., Писаренко М.В., Рогова Т.Б. Тенденции развития минерально-сырьевой базы угольной промышленностиКузбасса // Техника и технология горного дела. 2024. № 1(24). С. 4-22. Shaklein S.V., Pisarenko M.V., Rogova T.B. Trends in the mineral resource base development of the Kuzbass coal industry. Tekhnika i tekhnologiya gornogo dela. 2024;1(24):4-22. (In Russ.). DOI: 10.26730/2618-7434-2024-1-4-22.
12. Cehlar M., Rybar P., Mihok J., Engel Ja. Analysis of investments in the mining industry. Journal of Mining and Geotechnical Engineering. 2020;1(8):4-31. DOI: 10.26730/2618-7434-2020-1-4-31.
13. L ukicheva N.S., Mostovoi A.S., Astashkina O.V., Lysenko A.A. On the Thermophysical Properties of Carbon Graphite. FibreChemistry. 2023;54(6):372-377. DOI: 10.1007/s10692-023-10410-0.
14. Гладунова О.И., Лысенко А.А. Мировой и российский рынок полимерных композиционных материалов. Тенденции и перспективы // Композитный мир. 2021. № 3(96). С. 28-33. G ladunova O.I., Lysenko A.A. World and Russian market of polymer composite materials. Trends and prospects. Kompozitnyj mir. 2021;3(96):28-33. (In Russ.).
15. Рынок углеродных волокон к началу 2018 года / А.А. Лысенко, О.В. Асташкина, Н.В. Русова и др. // Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы (SMARTEX). 2018. № 1-1. С. 37-39. Lysenko A.A., Astashkina O.V., Rusova N.V., Tsybuk I.O. Carbon fiber market by the beginning of 2018. Physics of fibrous materials: structure, properties, science-intensive technologies and materials (SMARTEX). 2018;(1-1):37-39. (InRuss.).
Для цитирования
Перспективы производства углеродных волокон на основе мезофазных пеков / В.Г. Михайлов, Т.Г. Черкасова, А.В. Неведров и др. // Уголь. 2024;(11S):20-24. DOI:10.18796/0041-5790-2024-11S-20-24.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 15.09.2024
Поступила после рецензирования: 21.10.2024
Принята к публикации: 31.10.2024
