碳纤维有哪些种类？

碳纤维的原始状态估计99%的人都没见过，其实就一团黑色的絮状物，很难将它与应用中的高强性能联系在一起。其实碳纤维通常是由纤维材料经过化学处理而得来的，而且纤维材料并不止1种，那得出的碳纤维自然也不是1种，来看看有哪些碳纤维吧。

碳纤维有哪些种类？

碳纤维通常根据其生产中使用的前体材料的类型进行分类。前体材料通常是聚丙烯腈(PAN)、沥青或人造丝，它们经过各种化学和机械处理以生产碳纤维。

1、PAN基碳纤维：PAN基碳纤维是最常用的碳纤维类型。它由聚丙烯腈纤维(PAN)经过上千度的氧化而制成，在进行编织成丝，以其高强度和刚度而著称。

2、沥青基碳纤维：沥青基碳纤维由石油或煤焦油沥青制成，是化学处理加工而得出的一种碳纤维，是石油精炼过程的副产品，它具有优良的导热和导电性能。

3、中间相碳纤维：由一种中间相沥青制成的碳纤维，具有独特的球形，用于各种工业应用，包括电池和燃料电池。

4、人造丝碳纤维：人造丝碳纤维由纤维素基纤维制成，例如竹子或棉，经过化学处理以生产碳纤维。它比其他类型的碳纤维便宜，但强度和刚度也较差。

碳纤维是如何制备出来的？

别看碳纤维的抗拉强度和弹性模量远超金属，其实它最开始的状态却很柔软，比如聚丙烯腈纤维看上去就很脆弱。碳纤维之所以能够获得极强的力学性能，其实与制备工艺脱不开关系，来看看碳纤维是怎么生产制备出来的吧。

1、制作前体材料：前体材料是一种聚合物，例如聚丙烯腈(PAN)、人造丝或沥青，用于制造碳纤维。前体材料被纺成长纤维，然后被加热到高温以去除任何杂质并产生富含碳的材料。

2、制造碳纤维：前体材料提纯后，在温度受控的熔炉中加热至高温。这个过程称为碳化，它会从纤维中去除所有残留的非碳元素，留下纯碳。

3、处理碳纤维：然后用上浆剂处理碳纤维，这有助于保护它们在编织过程中免受损坏。上浆还有助于将纤维粘合在一起，形成一种坚固、有粘性的材料。

4、编织碳纤维：使用称为纺织制造的工艺将碳纤维编织在一起形成织物。这涉及将纤维以特定图案交织在一起，以形成坚固而柔韧的织物。

碳纤维材料本身的性能极好，但无法直接应用，因此需要基体材料与之融合，形成碳纤维复合材料。基体材料可分为树脂基、橡胶基、金属基、陶瓷基等等，不同的基体会提供不同的性能支持，这也是碳纤维材料功能拓展的重要方式。

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