现在的碳纤维工艺,都是PAN取向拉丝后编织碳化,这个工艺是不是太废溶剂了?

【本文来自《在化纤新材料及环保工艺领域,欧美日是第一方队,中国也就占了产量的优势》评论区,标题为小编添加】

    Tonyzhangly

    理论上可以的,但要考虑商业化生产的成本与最终纤维的强度与模量。

    还要考虑到后道的烧结工艺,他是碳化石墨化结晶的过程,聚酯类纤维与尼龙及丙纶都是熔体纺丝,在升温下自然变成粘流体状态,纤维状态就荡然无存了,所以五大纤维就剩下湿法纺丝的维纶了,但维纶材料在200度以上会分解。所以五大纤维材料只有PAN聚丙烯腈纤维有商业化生产碳纤维的价值,至于开发别的纤维来作为大量生产碳纤维的原丝,是吃力不讨好。当然碳纤维的碳化比是过了90%,高强度高模量纤维,耐高温居所有化纤之首,而石墨纤维的碳化高于99%的层状六方晶格石墨结构的纤维,石墨纤维是将相应的有机前驱体纤维制成碳纤维后,在2000~3300℃石墨化而得,其耐热冲击好,热膨胀系数小,在无氧下可耐3500℃,抗燃性和导电性优良,耐腐蚀等。

    碳纤维是制造航天航空等高技术器材的优良材料。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷等复合,制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。

    石墨纤维用作高温绝缘辐射屏罩、先进复合材料增强剂和功能复合材料,而镀镍石墨纤维可作燃料罐、防雷击和电磁波屏蔽材料,用于军事上的电力打击,即所谓的石墨炸弹。

现在的碳纤维工艺都是PAN取向拉丝后编织碳化,我觉得这个工艺太废溶剂了!其实可不可以碳化后纺线编织。很多含碳纤维材料本身的天然取向还行的。还有就是碳化过程工艺能不能做到先敲碎C-H键而不破坏C-C链。这样成纤后再纺是否有可能。当然纺线过程也可以用热熔聚合物粘接拉丝后再纺,这个线再编织碳化,出来的碳密度会更高。可能模量的多向分布性能会更高。只是个猜想,没做过工程实验。但是跟在美日的工艺框架里面,经费花得没人家多,结果也不可能比人家好!

最近更新的专栏

全部专栏