PAN基碳纤维是一种无机纤维材料,也是一种高分子聚合物的纤维形式。它具有优异的机械强度、耐热性、耐化学性和热传导性,因此在许多领域有着广泛的应用,如建筑、航空航天、交通、地质勘查等行业。
PAN基碳纤维主要由氨基甲酸酯(PA)和尼龙(N)经高温热固液相聚合而成,其中PA是PAN基碳纤维中最重要的成分,也是纤维强度和热稳定性的关键因素。根据PA和N的不同比例混合后,在一定温度和压力条件下,会发生聚合反应,形成PAN基碳纤维。
PAN基碳纤维的生产过程主要分为三个阶段:聚合、纺丝和原丝的预氧化、碳化阶段。在聚合阶段,纯化后的物料进行反应,制备纺丝液;在纺丝阶段,合格的纺丝液经喷丝板压出后变成PAN原丝;最后,在预氧化、碳化阶段,原丝被转化为含碳量大于90%的碳材料。
PAN基碳纤维的应用领域十分广泛,包括航空航天、汽车制造、体育用品、建筑、能源等。在航空航天领域,PAN基碳纤维可用于制造卫星、飞机、火箭等的主体结构、功能结构、防护结构和辅助结构等。此外,PAN基碳纤维还可作为高性能复合材料,用于制造高性能的体育用品、医疗器械和建筑材料等。