碳纖維相信大家多多少少都有聽(tīng)過(guò)，想到的就是其優(yōu)秀的性能優(yōu)勢(shì)，擁有極高的強(qiáng)度上質(zhì)量還非常輕，所以被多行業(yè)已經(jīng)領(lǐng)域應(yīng)用起來(lái)，也被大家稱為黑色黃金，尤其是一些高端行業(yè)，比如航空航天、汽車軌道、軍事、醫(yī)療等行業(yè)都能看到碳纖維產(chǎn)品的身影，那這種高性能碳纖維是怎么制作材料的呢？東臺(tái)智上作為一家研發(fā)與生產(chǎn)碳纖維制品的廠家，就來(lái)說(shuō)說(shuō)碳纖維是怎么生產(chǎn)出來(lái)的。

（碳纖維板）

　　碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈上面主要分為上下游，那上游的話，就是我們今天要說(shuō)到的碳纖維材料以及碳纖維預(yù)浸料材料的廠家。而下游就是通過(guò)碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)的碳纖維制品的廠家。那東臺(tái)智上是一家集研發(fā)到生產(chǎn)再到加工為一體的碳纖維復(fù)合材料公司。

　　那碳纖維提煉的原材料有好幾種，常用的其實(shí)是從石油瀝青中提煉出來(lái)的，那整個(gè)的碳纖維制作可以分為拉絲、牽伸、穩(wěn)定、碳化、石墨化這個(gè)的五個(gè)步驟，這里面的是先是通過(guò)原油的提煉，從而獲得丙烯腈，再把丙烯腈聚合產(chǎn)生聚丙烯腈，然后拉絲，也就是先分離成為纖維式的情況，這里面的紡絲液跟凝固液之間傳質(zhì)最終成為一根一根是絲條。

　　牽伸，再給到100到300°下對(duì)于纖維進(jìn)行拉伸，使得PAN纖維能夠具有高模量、高強(qiáng)度以及細(xì)化的過(guò)程。需要通過(guò)送絲架進(jìn)行預(yù)熱牽伸。

　　穩(wěn)定，穩(wěn)定是通過(guò)氧化的方法，溫度控制在400°，然后使得PAN線形大分子鏈轉(zhuǎn)化為非塑性耐熱梯形結(jié)構(gòu)，使其在高溫下不熔不燃，保持纖維形態(tài)，熱力學(xué)處于穩(wěn)定狀態(tài)。這里面需要的設(shè)備是牽伸機(jī)器把材料送入到氧化爐中經(jīng)過(guò)不同的溫度下烤化。

　　碳化，碳化是為了能夠使得整個(gè)纖維里面含碳量高，那含碳量越高也就能夠帶來(lái)更好的性能表現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候的溫度把控在1000°到2000°，把纖維中雜質(zhì)去除，這樣在性能上面就更高。碳化中需要價(jià)格中溫以及高溫碳化爐中進(jìn)行。

　　石墨化，石墨化是更高的溫度下進(jìn)行，通常是在3000°左右的情況下，使得雜亂無(wú)序的碳化材料能夠轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu)，來(lái)提升碳纖維模量的技術(shù)。

　　那這樣整個(gè)下來(lái)就獲得了碳纖維原絲，碳纖維原絲的性能很高。我們通常說(shuō)的碳纖維原材料其實(shí)是碳纖維原絲跟樹(shù)脂融合的材料，通過(guò)樹(shù)脂使得碳纖維原絲都能夠連接到一起，那影響到碳纖維預(yù)浸料的性能包括不同型號(hào)的碳纖維預(yù)浸料，其實(shí)跟碳絲中的上漿、干燥還有很大關(guān)系，國(guó)內(nèi)技術(shù)也在不斷前進(jìn)。現(xiàn)階段熱固性碳纖維研發(fā)已經(jīng)完善，國(guó)內(nèi)的也有不少?gòu)S家可以進(jìn)行生產(chǎn)，那熱塑性碳纖維技術(shù)還在不斷前行中，東臺(tái)智上就著力于熱塑性碳纖維的研發(fā)，正在慢慢走向批量化生產(chǎn)，期待帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)的碳纖維材料給到我們，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。