新技术：从原油残渣制造低成本碳纤维过程中发挥作用

　　我们所知的碳纤维复合材料通常由编织碳纤维与环氧粘合剂组成。当然，这种材料往往很昂贵。这是因为聚丙烯腈(一种通常用于纺成纤维的前体化学品)本身就相当昂贵。因此，科学家们一直在寻找更具成本效益的碳纤维来源。　　

　　原油加工后会剩下许多脏兮兮的副产品。一项新研究表明，其中几种物质可用于制造低成本碳纤维，进而可用于制造成本更低的碳纤维复合材料。

　　之前考虑过的一种候选物质是被称为沥青质的分子物质。它们是原油的成分，在精炼过程中从原油中分离出来。从名字就可以看出，它们用于生产沥青，以及其他用途。

　　它们也可以纺成碳纤维，尽管这种纤维容易断裂。在纺丝过程的最后热处理步骤(其中沥青质纤维被碳化)之后，纤维产量也相对较低。

　　考虑到这些缺点，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学 (KAUST) 的 Mani Sarathy 教授及其同事最近研究了另一种原油加工副产品——树脂。

　　Sarathy 实验室的研究员 Edwin Guevara Romero 表示：“之前对石油残渣的研究表明，树脂可以稳定沥青质分子，凸显了其强大的分子亲和力。这让我们推测，将沥青质与树脂混合可以产生用于碳纤维生产的协同原料。”

　　实验室测试发现，这种沥青质-树脂混合物的流动性比单独的沥青质更好，因此可以在更低、更节能的温度下纺丝。碳化后，纤维也不易断裂，性能与现有的中高强度各向同性碳纤维相似。

　　另外，收集沥青质和树脂可以使剩余的原油加工残余物更容易处理。

　　Sarathy 表示：“传统上，石油残渣一直用于道路铺设等非常低价值的用途。通过提取最重的沥青质和树脂用于高价值碳纤维制造，剩余的残油也可以更容易地加工成更清洁的燃料或有价值的小分子，从而进一步提高该工艺的经济性。”