超高强度PAN基碳纤维的研制技术

本文从聚丙烯腈原丝的制备,PAN纤维的预氧化,碳化工艺以及碳纤维的表面处理三个方面综述了近年来国外超高强度PAN基碳纤维的研制方法,指出,碳纤维抗张强度的大幅度提高主要来源于高质量的PAN原丝,同时,PAN纤维的预氧化和碳化工艺的改进以及碳纤维表面处理也能较为有效地提高碳纤维的抗张强度。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

突破原丝"瓶颈"是碳纤维产业化的必备条件

聚丙烯腈（PAN）原丝制约着碳纤维的质量、产量和价格,是碳纤维产业化的龙头老大。我国研究PAN基碳纤维已有30多年历史,至今未能产业化,其主要原因之一是我国PAN基原丝质量没有真正过关。所以,突破碳纤维产业化的原丝“瓶颈”已是当务之急。     

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。     

PAN原丝成形工艺与碳纤维晶体结构和性能的关联性研究

采用广角X射线衍射方法对不同成形工艺的PAN原丝与碳纤维晶体结构和性能的关联性进行了实验和分析。研究表明:PAN原丝的晶体结构与凝固浴成形和纺丝牵伸工艺有直接关联性,由干喷湿纺成形和高倍纺丝牵伸制备的原丝具有晶粒尺寸较大、晶面间距较小和结晶度较高的特点。干喷湿纺成形工艺制备的原丝在碳化过程中石墨晶体的生长速率大于湿法纺丝,且原丝的PAN准晶体结构对碳纤维乱层石墨晶体结构具有遗传型。干喷湿纺成形和高倍数纺丝牵伸更容易获得兼具较高拉伸强度和较高拉伸模量的碳纤维。     

基于晶体角度研究聚丙烯腈基原丝及其碳纤维性能

纤维内晶体的结晶度、晶体尺寸等均会对聚丙烯腈基原丝及碳纤维的性能产生影响。从晶体角度出发,采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜等对碳纤维及其原丝的结构、性能进行测试,分别对干喷湿纺与湿法纺丝制备的高低细旦化原丝及碳纤维、不同碳化程度碳纤维进行对比,分析纤维内部晶体结构对碳纤维特性的影响。结果表明:干喷湿纺工艺及高倍拉伸更容易获得较高力学性能的碳纤维。     

聚丙烯腈原丝的结构表征

叙述了聚丙烯腈(PAN)原丝的大分子构型、超分子结构和形态结构;研究了PAN的组成、立体规整性、结晶结构、取向结构、横截面和表面形态、皮芯结构、孔隙及缺陷等对性能的影响规律;认为优化原丝工艺、提高原丝质量是制备高性能碳纤维的关键。     

碳纤维原丝

碳纤维的主要原料是:PAN(聚丙烯腈)、人造丝和中问相沥青。最早期使用的原丝是人造丝,现已被PAN代替,因为PAN的碳纤维产出率是50％,而人造丝的产出率只有25％。 PAN基碳纤维的生产与人造丝基碳纤维的生产极为相似。原丝在200℃以上的温度下氧化,即而碳化和石墨化。然而,由于PAN原丝的碳纤维产出率较人造丝高,所以成本较低,这使其非常有竞争性,从而发展成碳纤维生产中最通用的,使     

聚丙烯腈基碳纤维的研究进展

综述了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维制备技术现状和进展.分析了对PAN原丝质最有重要影响的PAN化学组成、纺丝溶剂和纺丝技术特点.重点讨论了PAN原丝氧化稳定工艺和机理、碳化过程所发生的化学反应和工艺过程以及石墨化对碳纤维性能的影响.在分析国外碳纤维研究进展的基础上,建议应重点完善PAN原丝生产工艺,利用国内外最新研究成果,采用有效的试验方法,将碳纤维的抗拉强度和杨氏模量作为目标函数,建立各种工艺条件对目标函数影响的数学模型,判别对碳纤维性能有重要影响的参数,并寻找出高性能碳纤维生产较为理想的工艺条件.     

新材料! 新技术! 盘点降低车用复合材料成本的最新技术进展!

正碳纤维复合材料(CFRP)是材料轻量化进程中最成功的代表,但是由于碳纤维价格居高不下,加之复合材料的制备成本高,限制了其在汽车轻量化领域的大规模应用。目前,商业级的碳纤维主要为PAN基碳纤维,其高成本问题主要集中在较高的PAN原丝生产成本(占总成本的51%)和较长的生产流程。因此,降低车用CFRP成本的主要路径是降低碳纤维原丝成本,寻求低成本纤维生产工艺以及低成本的CFRP制备工艺。     

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     

聚丙烯腈原丝中二甲基亚砜残留对碳纤维性能的影响

通过对水洗条件的改变,考察了PAN原丝中溶剂二甲基亚砜残留量对碳纤维性能的影响。在原丝中溶剂残留量较高的情况下,碳纤维的密度和强度大幅下降,同时原丝的截面形状和表面形态遭到破坏,影响了碳纤维的性能。     

干湿法制备异形PAN原丝及其力学性能的研究

对二甲基亚砜(DMSO)干湿法制备三角形截面聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝的截面形成因素进行了研究,并比较了不同条件下纤维的性能。结果表明:在干湿法纺制三角形截面PAN基碳纤维原丝过程中,凝固浴条件对PAN纤维的截面影响非常明显,同时凝固浴条件和拉伸条件对纤维的力学性能也有非常显著的影响。     

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。     

广州年产200吨碳纤维项目

金发科技股份有限公司在广州市萝岗区九龙镇建设200吨／年碳纤维项目。以聚丙烯腈原丝为原料,经氧化、碳化加工成PAN基碳纤维。总占地面积约30万m2。投资总额1．5亿元。现正由环境保护部华南环境科学研究所进行环评。     

碳纤维原丝技术通过鉴定

近日，由吉林市奇峰化纤股份有限公司承担的吉林市2007年度重大科技攻关项目——“碳纤维原丝开发及中试”通过了专家鉴定。目前制约我国碳纤维工业发展的瓶颈技术是国产PAN基原丝质量不过关。该项目自2007年立项以来，进行了研究开发，突破了多项原丝生产的关键技术，现已形成了100t／a PAN基原丝生产的规模，其原丝性能指标达到了日本东丽公司T-300的水平。