碳纖維是碳含量占90%以上的纖維狀碳材料，由于碳纖維具有很好的抗拉強(qiáng)度和彈性模量，出色的強(qiáng)度、模量、密度、耐腐蝕、抗疲勞等等的特性，它的復(fù)合材料在軍事、 、交通軌道、醫(yī)療器材、工業(yè)器械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，成為了目前炙手可熱的復(fù)合材料之一。

 

　　由于PAN基碳纖維的碳化收率能達(dá)到45%，高于其他幾種原料，而且工業(yè)流程簡單易操作，條件也容易把控，成本相對比較低，特別是它的力學(xué)性能，如抗拉輕度，彈性模量都非常出色，成為了當(dāng)下生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的碳纖維。

 

　　

 

　　PAN基碳纖維的生產(chǎn)流程

 

　　1、紡絲：聚丙烯腈以水溶劑制得15%的紡絲液，水溶劑一般為硫氰酸鈉或硝酸、二甲基亞砜等，經(jīng)過濕法紡絲或者干噴紡絲等紡絲工藝既可制得PAN原絲。制得的PAN原絲于緯織機(jī)中織成布，然后送預(yù)氧化處理器進(jìn)行預(yù)氧化處理。

 

　　2、預(yù)氧化處理：預(yù)氧化處理分兩段進(jìn)行，聚丙烯腈纖維布先在催化劑存在于200~220℃及張力狀態(tài)條件下用空氣（或氧化）進(jìn)行氧化處理10~30min，并在220~330℃及張力狀態(tài)條件下繼續(xù)氧化處理30~100min,使纖維的顏色逐漸由白變黃，最后變成銅褐色。預(yù)氧化處理中產(chǎn)生的廢氣由處理裝置中排出，處理的纖維送炭化處理器進(jìn)行炭化處理。

 

　　3、炭化處理：炭化過程在純氮氣流（或真空）保護(hù)下進(jìn)行，經(jīng)過低溫炭化（300~1000℃）和高溫炭化（1000~1800℃）轉(zhuǎn)化成具有亂層結(jié)構(gòu)的碳纖維。炭化過程中產(chǎn)生的氮氫分解氣體及炭化分解氣體先后由炭化處理裝置中排出，經(jīng)炭化處理過的纖維送石墨處理器中進(jìn)行處理。

 

　　4、石墨化處理：石墨化處理時采用碳管爐間歇生產(chǎn)，也可以用電流通過纖維，利用纖維自身的導(dǎo)電性能產(chǎn)生熱量進(jìn)行連續(xù)處理。石墨化過程是在惰性氣體（氬氣）保護(hù)下進(jìn)行的，在2000~3000℃高的熱處理溫度下牽伸石墨化。

 

　　經(jīng)過石墨化處理所得碳纖維經(jīng)過無損傷檢驗后送環(huán)氧樹脂處理浴用稀環(huán)氧樹脂進(jìn)行溶液浸潤處理，使得到的單向無緯碳纖維布具有良好的橫向粘接性，便于使用時操作。處理過的無緯布進(jìn)入溶劑干燥器使溶劑蒸發(fā)，然后再經(jīng)無損傷檢驗即得成品碳纖維。

 

　　無錫威盛(RSN)新材料科技有限公司，有著在碳纖維領(lǐng)域長達(dá)十年的豐富經(jīng)驗，主要從事碳纖維板材、管材、制品的生產(chǎn)和加工，威盛擁有完整的碳纖維制品生產(chǎn)線，生產(chǎn)制造工藝流程中的每一個環(huán)節(jié)都嚴(yán)格把關(guān)，生產(chǎn)的碳纖維材料和制品，無論是性能還是外觀，都經(jīng)得起客戶的檢驗，受到了廣大客戶的一致好評。