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碳纤维后续工艺有哪些

睿知碳纤维

碳纤维工艺是现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法，所用3种原料纤维的组成、碳含量等 。含碳量在90%以上的高强度高模量纤维 。耐高温居所有化纤之首 。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成 。是制造航天航空等高技术器材的优良材料 。下面带大家了解下碳纤维工艺 。
制造碳纤维用的原纤维名称化学组分碳含量/%碳纤维收率/%黏胶纤维(C6H10O5)n4521～35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840～55沥青纤维C，H9580～90
【碳纤维后续工艺有哪些】采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括：稳定化处理(在200～400℃空气，或用耐燃试剂等化学处理)，碳化(400～1400℃，氮气)和石墨化(1800℃以上，氩气气氛下) 。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序 。
另一种制造碳纤维的方法是气相生长法 。将甲烷与氢的混合气体在催化剂的存在下，于1000℃高温下反应，可制得不连续的短切碳纤维，最大长度可达50cm 。其结构不同于聚丙烯腈基或沥青基碳纤维，易石墨化，力学性能良好，导电性高，易形成层间化合物 。(见气相生长炭纤维)
分类及命名
现在碳纤维的主要产品有聚丙烯腈基，沥青基及黏胶基3大类，每一类产品又因原纤维种类、工艺及最终碳纤维性能等不同，又分成许多品种 。“碳纤维”一词实际上是多种碳纤维的总称，因此分类及命名就十分重要 。
20世纪70年代末期，国际理论与应用化学联合会(IUPAC)曾对炭纤维的分类和命名作了规定 。首先用PAN(聚丙烯腈)，MP(中间相沥青)及VS(黏胶)表示碳纤维的类别，再以小写英文字母表示热处理温度如lht(表示热处理温度，低于1400℃)，hht(热处理温度在2000℃以上)，然后再加上表示性能的符号(如HT表示高强、HM高模、SHT超高强、HTHS高强高应变、IM中模及UHM超高模等) 。同时指出，聚丙烯腈基，黏胶基及普通型沥青基碳纤维均属难石墨化的聚合物炭，而中间相沥青基炭纤维及气相生长的碳纤维是易石墨化碳 。
在第三次国际碳纤维会议上(1985年，伦敦) 。曾建议按力学性能将碳纤维分成下列5级 。
高模量级(HM):　模量在310～395GPa间；
中模量级(IM):　模量在255～310GPa间；
模量在255GPa以下；
高强度级(HT):　强度达3.5GPa 。
这两种分级法都有不足之处 。现在高性能碳纤维产品分类由制造商自行标明：原纤维种类、单丝孔数、直径、排列方式(如平行、缠结、加捻等)，有无表面处理(及其种类)，有无上浆(及浆剂种类)等 。一些重要的高性能商品名称及性能，可见聚丙烯腈基炭纤维和沥青基炭纤维 。
发展展望
20世纪90年代初，高性能及超高性能炭纤维已问世，预料今后工作将致力于完善工艺、扩大生产、降低成本和开发应用 。一些特种碳纤维，如抗氧化碳纤维(以提高复合材料的使用温度)、低纤度碳纤维(做0.035mm超薄型预浸带用)、高导热低电阻碳纤维(以满足屏蔽电磁、射频干扰用，并可散发多余的热能)、低热膨胀系数碳纤维(供卫星天线系统、反射镜等用)，中空碳纤维(用于飞机制造工业，提高复合材料的冲击韧性，核反应堆中的高温过滤介质，分离生物分子血清和血浆用的介质)和活性碳纤维，随着科学及工程的发展会有很大发展 。气相生长碳纤维近期内在稳定工艺，连续化生产方面会有明显进展，工业化生产的日期预料不会太远 。

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