pan基碳纖維是什么

　　隨著材料性能需求的不斷提升，高性能的碳纖維材料就成為了香餑餑，生產(chǎn)制作成為碳纖維的原材料也有很多種，現(xiàn)階段被應用特別多的就是PAN基碳纖維，那這種PAN基碳纖維是什么？本文就跟著東臺智上的小編來看看。

　　PAN基碳纖維是現(xiàn)如今也有特別廣的一種碳纖維材料，被稱為聚丙烯腈碳纖維，其實就是碳纖維前驅(qū)體采用的聚丙烯腈，是現(xiàn)階段應用最為廣泛的一種前驅(qū)體材料。

　　聚丙烯腈在工業(yè)化纖領(lǐng)域中，被稱為腈綸，內(nèi)部是由丙烯腈單體聚合而成的一種合成纖維。那因為內(nèi)部的CN基非?；顫姡訜釙r就形成梯形結(jié)構(gòu)，比原來的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以不易熔化。若聚丙烯腈纖維加熱時，非碳原子全部以NH3形式排出，則碳纖維的收率可達57%比粘膠纖維高，因此是比較理想的制造碳纖維的前驅(qū)纖維。

　　PAN碳纖維的生產(chǎn)，主要分為這樣的五個階段：拉絲、牽伸、穩(wěn)定、碳化、石墨化，這里面比較突出的其實就是拉絲階段的預氧化、碳化以及石墨化。這里面要說一下碳纖維絲束的制備一般有兩種方法：氣相法和有機纖維碳化法。氣相法是在惰性氣體的加持下，將小分子有機物在高溫下沉積為纖維，該法制備的是短纖維;而有機纖維碳化法是將有機纖維經(jīng)過穩(wěn)定化處理后生成耐焰纖維，在在惰性高溫環(huán)境下將其碳化成長纖維。

　　預氧化就是PAN材料的Tg在低于100℃時分解會出現(xiàn)軟化熔融的現(xiàn)象，所以不能直接至于惰性氣體中進行碳化。要先在空氣中對PAN原絲進行預氧化處理，讓PAN的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的梯形六元環(huán)結(jié)構(gòu),就不易熔融。另外，當加熱足夠長的時間，還會產(chǎn)生纖維吸氧作用，PAN纖維分子間可以形成穩(wěn)定的化學鍵合。預氧化需要在200℃-300℃的氧化環(huán)境中，在原絲受張力的情況下進行。

　　碳化是碳纖維生成的主要階段，需要在400℃~ 1900℃的惰性環(huán)境中進行。這一步驟的主要目的是用來去除大量的氮、氫、氧等非碳元素，從而改變原PAN纖維的結(jié)構(gòu)，可以制得含碳量95%左右的碳纖維原絲。

　　石墨化是需要在2500℃~ 3000℃的溫度下，，有惰性氣體保護的情況下進行，將碳纖維原絲放入密封裝置中，并不斷地施加壓力，能夠讓纖維中的結(jié)晶碳往石墨晶體轉(zhuǎn)變，將其與纖維軸方向的夾角不斷縮小。這一步可以有效提高碳纖維的彈性模量。

　　這樣下來基本上就完成了PAN基碳纖維的生產(chǎn)相信大家看完也對這種PAN基碳纖維材料有了很好的認識，其實對于碳纖維原材料階段的生產(chǎn)我們沒有必要了解，我們只需要進行高性能碳纖維制品的選擇就可以，那對碳纖維制品有需求的話，歡迎大家前來咨詢東臺智上的客服。

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