碳纤维的原料主要可以分为以下几类:
- 聚丙烯腈(PAN)基碳纤维:由聚丙烯腈纤维原丝制得的高性能碳纤维,其生产工艺较其他方法简单,产品的力学性能优良,用途广泛。自20世纪60年代问世以来,它取得了长足的发展,产量约占全球碳纤维总产量的90%以上,成为当今碳纤维工业生产的主流。
- 沥青基碳纤维:其原料来源丰富,碳化收率高,但因原料调制复杂、产品性能较低,尚未得到大规模发展。
- 粘胶基碳纤维:由粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化,碳化收率低,技术难度大,设备复杂,成本较高。产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用。
除此之外,碳纤维也可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得。
请注意,碳纤维的具体原料选择会根据生产工艺和产品用途的不同而有所变化。在生产碳纤维的过程中,原丝生产是一个重要环节,主要包括聚合、脱泡、计量、喷丝、牵引、水洗、上油、烘干收丝等工序。