高端工业应用驱动国内碳纤维迎来发展新机遇

碳纤维生产流程分析：生产流程长,技术壁垒高。PAN基碳纤维生产流程包括丙烯腈聚合形成PAN纺丝液、PAN原丝的制备、PAN原丝的预氧化工艺、PAN原丝低温碳化及高温碳化工艺、表面处理形成碳纤维产品、与树脂等形成复合材料及最终的工业、军用等产品。工艺流程长,核心关键技术多,实现工业化生产技术壁垒高,并还有很强规模效应。目前国内制造企业与国外龙头企业还存在的不小的差距。     

NTT碳纤维集团公司宣布Koreox预氧化PAN纤维新产品系列

Koreox预氧化PAN纤维是一种阻燃性纤维,由轻度碳化的碳纤维聚丙烯腈原丝制造。当它在更高温度下经过进一步碳化,预氧化PAN纤维转变成碳纤维。当它进行蒸发或化学活性过程,成为一种具有活性的碳纤维。这就证明Koreox预氧化PAN纤维属于丙烯酸碳纤维族,是一种先进功能纤维,且持有高度阻燃性。     

一种创新的运用电子技术制造碳纤维的方法

重点介绍了运用电子技术制造碳纤维的创新思路和实践,具体阐述了PAN原丝射频负压软等离子预氧化,预氧化纤维微波法碳化和碳纤维射频法石墨化工艺过程的设备、原理和工艺流程。     

PAN原丝直径对碳纤维收率的影响

对不同预氧化条件下两种直径PAN原丝的碳纤维收率进行了分析,并利用TG、XPS、NMR、Raman等测试表征方法,深入讨论了原丝直径对其碳纤维收率的影响。结果表明:预氧化温度越高,PAN原丝的碳纤维收率越高,相同工艺条件下粗直径PAN原丝的碳纤维收率高于细直径原丝的碳纤维收率,粗直径PAN原丝的热失重一直低于细直径原丝的热失重,细直径PAN预氧丝的预氧化程度高于粗直径PAN原丝的预氧化程度,而不同直径预氧丝表面元素及碳纤维表面微晶结构无差异。     

两种PAN原丝油剂在碳纤维生产过程中的作用机理探讨

通过比较两种PAN原丝油剂的理化特性,对原丝性能、预氧纤维皮芯结构、碳纤维灰分等进行了分析,探讨了两种油剂在碳纤维生产过程中的作用机理。结果表明,包覆型碳纤维原丝油剂在原丝表面形成一层包覆层并较少的渗透到纤维内部,控制了预氧化阶段氧和能量向纤维内部的径向扩散速率,包覆层在预氧化与低温碳化阶段更容易脱落和排出,减少了纤维缺陷的产生,更好的保护了纤维的皮部结构且使碳纤维的灰分质量分数更低。     

油剂对聚丙烯腈原丝预氧化与低温碳化的影响

在相同聚合、纺丝工艺条件下制得两种分别上有不同油剂(No.1、No.2)的聚丙烯腈(PAN)原丝,然后在相同工艺条件下依次进行预氧化、低温碳化处理。采用红外光谱和X-射线衍射表征了两种原丝的预氧化结构,采用差示扫描量热仪研究了预氧丝除油前后在低温碳化阶段的热行为,结果表明:采用No.1油剂的PAN原丝预氧化程度较高,表面除油后在低温碳化阶段时质量损失较小,表现出较好的耐热性;但在不除油的情况下,采用耐热性好的No.2油剂的PAN原丝尽管预氧化程度较低,但在低温碳化阶段时质量损失较小,表现出更好的耐热性。与预氧化程度相比,油剂的耐热性对预氧化纤维在低温碳化阶段的热行为影响更大。     

一种表征聚丙烯腈纤维预氧化程度的新方法

在工业化连续碳纤维生产线上,对干喷湿纺和湿纺的聚丙烯腈(PAN)原丝进行对比实验,跟踪了这两类原丝在预氧化和碳化过程中力学性能的变化规律。采用密度仪、纤维单丝断裂强力仪等测试分析了不同预氧化条件下预氧化纤维的力学性能与相应碳纤维力学性能之间的内在联系。结果表明,碳纤维的力学性能与预氧化纤维的断裂强力密切相关。通过与不同的预氧化程度表征方法相比较,提出了以预氧化纤维的强力损失率作为表征PAN纤维预氧化程度的新方法。     

PAN原丝至碳纤维缺陷的形成与遗传性

利用扫描电镜（SEM）研究了聚丙烯腈（PAN）原丝至碳纤维结构形态转化过程中缺陷的形成与遗传,结果表明,PAN初生纤维,原丝,预氧化纤维和碳纤维的表面缺陷主要包括沟槽,横纹,粘丝、并丝、杂质、划伤和孔洞等,PAN初生纤维和原丝的内部缺陷主要是皮芯结构、芯部疏松和孔洞,皮芯结构由凝固浴中纤维的双扩散所导致,一直保留到原丝、预氧化纤维直到碳纤维中,可以通过调整凝固的工艺参数增大原丝皮层比例,提高芯部致密性,内部孔洞的形成与扩散和相分离速率有关,可以通过改善致密化和蒸汽拉伸工艺来减少孔洞和减小孔洞尺寸,预氧化纤维中的皮芯结构的形成归因于原丝的遗传和氧的不均匀扩散.     

成都拟建年产5000吨高性能碳纤维项目

四川省华拓实业发展股份有限公司在成都市双流县拟建PAN树脂合成、PAN原丝、预氧化、碳化、碳纤维处理等五个车间．二条PAN原丝,三条碳纤维（CARBONFIBER）的生产线,形成年产PAN原丝10000吨,碳纤维4000吨,石墨碳纤维1000吨的生产能力。投资总额12．0506亿元。     

PAN/PPG纤维预氧化及碳纤维结构和性能研究

采用聚丙二醇(PPG)与聚丙烯腈(PAN)共混制备的PAN/PPG原丝进行预氧化和碳化,利用SEM、FTIR、元素分析仪、力学性能测试等仪器和手段,研究了PPG的加入对预氧丝和碳丝的结构和性能的影响.研究发现:PPG的加入使PAN预氧丝的表面结构更加均匀,减少了碳纤维中的孔洞;同时还促进了纤维在预氧化和碳化过程中的氧化...     

国内外PAN基碳纤维的研究进展

介绍了聚丙烯腈基碳纤维材料的应用与聚丙烯腈基碳纤维生产技术在国内外的现状与发展,重点介绍了PAN基碳纤维原丝的制备工艺,聚合体系的组成与研制,纺丝工艺的特点及PAN原丝预氧化工艺和PAN的碳化工艺的研究。在现阶段我国聚丙烯腈基碳纤维在生产与研制上与国外的差距,并对高性能碳纤维复合材料产业在我国的发展作了展望。     

四川年产5000吨高性能碳纤维产业化项目

四川省华拓实业发展股份有限公司购置主要设备366台套,其中进口设备为235台套,拟建PAN树脂合成、PAN原丝、预氧化、碳化、碳纤维处理等五个车间,二条PAN原丝,三条碳纤维（CARBON-FIBER）的生产线,形成年产PAN原丝10000吨,碳纤维4000吨。石墨碳纤维1000吨的生产能力。投资总额120506万元,建设地点在成都市双流县。     

碳纤维及无机纤维

20074175碳化温度对PAN基活性中空碳纤维性能和结构的影响Sun J.…;Journal Of Applied Polymer Science,2005,97 (5),p.2155(英)用磷酸氢二铵预处理聚丙烯腈(PAN)中空纤维,然后进一步在空气中氧化,在氮气中碳化,用二氧化碳活化。在该工艺中,研究了PAN中空纤维原丝的碳化温度对PAN基中空碳纤维(PAN-CHF)和PAN基活性中空碳纤维(PAN-ACHF)的微结构、比表     

一种聚丙烯腈基中空碳纤维原丝及其制备方法

本发明涉及一种聚丙烯腈基中空碳纤维原丝及其制备方法。本发明的聚丙烯腈基中空碳纤维原丝可用于聚丙烯腈基中空碳纤维的制备。采用含衣康酸的丙烯腈二元共聚体系,或含衣康酸与丙烯酸甲酯的丙烯腈三元共聚体系湿法纺丝工艺配合圆弧狭缝喷丝板纺丝,可以得到多丝束中空碳纤维原丝、该原丝的外径尺寸与结构符合常规预氧化碳化工艺对原丝纤维的要求、纤维表面存在沟槽结构有利于复合材料界面性能的提高。     

PAN基碳纤维增强复合材料生产工艺及应用

阐述了PAN原丝生产工艺，碳纤维成形工艺及纤维表面处理，同时介绍了碳纤维复合材料的成型工艺及其应用。     

碳纤维及无机纤维

985180碳化对改性PAN原丝物理性能的影响Ko Tse一Ho(〕;Int.SAMPE Symp.Exhib.,1997,42(Evol、主ngl’eehnolog,es for the CompetitiveEdge,Bookl),p.733一737(英)研究了丙烯睛/衣康酸/丙烯酸甲酷共聚物原纤维甲氯化钻改性在碳化时对高性能碳纤维微细结构和机械性能的影响。用改性PAN纤维制成的碳纤维晶粒尺士,结晶度和密度增加,同时在碳化时改善了抗张强度和模量。改性纤维的碳纤维基面形成温度比未改性纤维低。促进品面发生重排导致晶面数增多是最终碳纤维模量和导电性改善的原因。(张桂水)改性聚丙烯精纤维原丝碳化微观结构力…     

PAN/Cellulose复合纤维制备碳纤维的研究

以聚丙烯腈(PAN)/纤维素(Cellulose)复合纤维为碳纤维前驱体,通过预氧化、碳化工艺处理,制备了PAN/Cellulose基复合碳纤维,对前驱体复合纤维PAN/Cellulose与所得碳纤维的结构及性能进行了研究。结果表明:相比PAN纤维,PAN/Cellulose复合纤维的结晶度和晶粒尺寸减小,环化反应活化能降低了约40 k J/mol;Cellulose具有促进石墨化的效果,PAN/Cellulose基复合碳纤维的电阻率较PAN基碳纤维提高了112.7%,这将有助于拓展PAN基碳纤维在民用隔热材料领域的应用。     

张力对PAN预氧化纤维结构和性能的影响

在预氧化过程中通过施加不同张力制备了四组PAN预氧化纤维,并利用单纤维强力测试仪、元素分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对PAN基碳纤维原丝及预氧化纤维的力学性能、微观结构和表面形貌进行了研究。结果表明,热处理过程中负载张力的增加会引起预氧化纤维表面形貌发生明显变化,预氧化纤维表面整体更加光滑,其(002)晶面的晶粒尺寸变大,微晶择优取向程度增加,预氧化纤维中C元素含量逐渐降低,O元素含量逐渐增加,预氧化纤维的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率都呈现逐渐降低的趋势。     

基于专利分析的碳纤维技术发展研究

采用专利挖掘与数据分析技术,探究碳纤维专利技术的发展态势,结合专利文本对原丝制备、预氧化处理以及碳化处理过程中的关键技术进行了深入分析.研究结果表明,在原丝制备中,应围绕纺丝过程中工艺参数的控制、油剂选择、牵伸工艺中的热传递问题进行深入研究;在预氧化处理中,气氛加热与加热体接触式加热结合可有效提高加热效率;在碳化处理中...     

碳纤维直径对结构和性能的影响

借助于光学显微镜、扫描电镜和单丝的机械、电性能测试,探讨了PAN原丝直径对预氧丝和碳纤维模截面结构、碳纤维抗张强度、电阻率的影响。结果表明:预氧丝的芯直径随丝的直径增大而增大;粗碳纤维的结构不均匀性比细纤维严重,且在较粗的碳纤维横截面上会出现中空。在一束碳纤维中,随着纤维直径增大,单丝抗张强度下降,电阻率上升。