納米碳纖維的主要原料主要包括以下幾種:
一、聚丙烯腈(PAN)
重要性:聚丙烯腈基碳纖維是目前制備碳纖維的主要原料,其產(chǎn)量約占碳纖維總產(chǎn)量的95%左右。
特點(diǎn):PAN基碳纖維具有高強(qiáng)度、高模量等優(yōu)異性能,適合用于制造高性能的復(fù)合材料。
制備過(guò)程:PAN基碳纖維的制備過(guò)程通常包括紡絲、預(yù)氧化、碳化和石墨化等步驟。其中,紡絲是將PAN原料熔融或溶于溶劑中,從噴絲孔中壓出并迅速凝固,形成纖維狀形貌;預(yù)氧化則是在較低溫度和含氧氣氛中加熱纖維,以提高其熱穩(wěn)定性;碳化和石墨化則是進(jìn)一步處理,使纖維具有更高的碳含量和更優(yōu)異的性能。
二、黏膠(纖維素)
占比:黏膠基碳纖維在碳纖維總產(chǎn)量中的占比相對(duì)較小,但也是一種重要的原料。
特點(diǎn):黏膠基碳纖維具有較低的成本,但其性能可能略遜于PAN基碳纖維。
三、瀝青
占比:瀝青基碳纖維的產(chǎn)量約占碳纖維總產(chǎn)量的4%左右。
特點(diǎn):瀝青基碳纖維具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),如高導(dǎo)電性、高熱導(dǎo)性等,在某些特定領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
四、其他聚合物材料
雖然許多聚合物材料也已經(jīng)被用來(lái)制備碳纖維,但目前在高性能碳纖維市場(chǎng)中,PAN、黏膠和瀝青這三種原料占據(jù)主要位置。