碳纤维材料问世已经有几十个年头,在这几十年里,以日本的发展最为迅速,日本东丽、帝人、三菱化学对碳纤维的制备下足了功夫。虽然碳纤维很高大上,但是这不妨碍我们去认知它,来看碳纤维有哪几种分类吧。
 
碳纤维分类的4种方式你一定要知道
 
    碳纤维分类的4种方式
 
    1、按原料和制造工艺:碳纤维按照原料和制造工艺可以划分成有机前驱体法和气相生长法碳纤维两大类,其中有机前驱体法制备的碳纤维按照采用的原料纤维不同又可以细分为黏胶基、聚丙烯腈基、沥青基、酚醛基的碳和石墨纤维。我们最常用见到的就是聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。
 
    2、按热处理温度和气氛介质:碳纤维按照处理温度和气氛介质划分为碳纤维(800~1500℃;N2、H2)、石墨纤维(2000~3000℃,N2或Ar)和活性碳纤维(700~1000℃;水蒸气或CO2+N2)这几种。在日本和西欧,碳纤维和石墨纤维统称为碳纤维,中国和美国会以热处理温度的不同将作出细分。
 
    3、按力学性能:碳纤维按照力学性能可以划分为通用级(GP)和高性能(HP)两大类。通用级(GP)级碳纤维通常指拉伸强度<1.2GPa;拉伸模量<50GPa的碳纤维产品;高性能(HP)碳纤维又细分为标准型(如日本东丽T-300牌号,拉伸强度3.53GPa9拉伸模量230GPa)、高强型(拉伸强度≥4.00GPa)、高模型(拉伸模量≥390GPa)和高强高模型(如日本MJ系列品种,拉伸强度3.92~4.41GPa、拉伸模量377~588GPa)等品种。高性能(HP)碳纤维中的高强高模型是航空航天中非常珍贵的材料。
 
    4、按制品形态:碳纤维按照制品形态可以划分为长丝(含不同孔数的束丝和单纱)、束丝短纤维、超细短纤维(气相法含晶须);织物(布、带、绳)、编织品(三向及多向织物、圆筒管等)以及无纬布、无纺布、毡、纸等多种形态的碳(石墨)纤维及其织物。长丝碳纤维的性能好于其他几种类型,所以连续碳纤维增强材料的生产工艺也最难实现。
 
    了解碳纤维的这4种分类方法有助于帮助我们提升对碳纤维材料的基本认识,在企业选择采购碳纤维制品时可以有更多的选择。