【专业讲堂】一文简要了解碳纤维的特性、生产流程及加工方法
碳纤维是以高质量聚丙烯腈(PAN)为原料经过特殊工艺加工而成，PAN基碳纤维束丝中拥有1000至48000根单丝，每根单丝直径为5-7μm。碳纤维通常与树脂一起固化形成复合材料。
与金属（例如铝）或其他纤维增强复合材料制造的零部件相比，碳纤维复合材料部件质量轻、强度大。独特的性能加之可设计性，令碳纤维成为各种工艺和应用的理想选择。
1.1 主要力学性能：
高强度
高模量
低密度
低蠕变率
吸振性良好
耐疲劳
1.2 化学性能
化学惰性
无腐蚀性
强耐酸、耐碱以及耐有机溶剂性
1.3 热学、电学性能
低热膨胀
低导热率
低X光吸收率
无磁性
高导电率
碳纤维生产是高能耗的过程。由于加工都是准连续的过程，因此，每个产品批次的生产时间可能需要数周。
生产从经过特别处理的高质量聚丙烯腈(PAN)原丝开始。
然后，PAN原丝经过牵伸从而实现分子优化和结构取向。
PAN原丝在线质量控制以确保过程的连续性和高效性。
原丝接触高温空气，变成预氧化聚丙烯腈纤维。
将PAN预氧化纤维置于氮气高温炉中，逐步升高的温度，碳化成碳纤维。碳纤维在1,000–1,500°C以上进行最终碳化，令其获得强度和刚性，并确保其它材料性能。
高模量碳纤维类型还要在2,000–3,000 °C下完成石墨化。
对碳纤维进行表面处理或氧化蚀刻，令表面具有活性。
涂覆聚合物涂层（上浆），提高纤维加工性、含浸性以及结合性。
将连续纤维缠绕到线轴之上。
此外，还可切断形成短切碳纤维或经研磨形成研磨纤维。
3、碳纤维的加工方法
3.1 干法加工
预成型体
织物
炭绳
多轴向织物/无屈曲织物(NCF)
单向织物/经编织物
特种纸
3.2 湿法加工/配合树脂加工
热固性预浸料
热塑性带
缠绕
RTM、VARTM以及SCRIMP
其它树脂注入工艺，譬如RIM与SRIM
拉挤成型
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