自从近藤昭男研究出PAN基碳纤维，碳纤维就开始了多个领域绽放光芒的应用之路。其实PAN基碳纤维的生产制备并没有这么简单。PAN基，又称为聚丙烯腈基，也就是俗称的腈纶，是纺织行业经常会碰到的一种纤维材料。而将聚丙烯腈制成碳纤维，的确是一个灵光乍现的一种奇妙构想。
 
 
聚丙烯腈碳纤维是由聚丙烯腈纤维为原料，通过多种复杂的生产工艺，制备而成的碳纤维，用作复合材料的增强体。为了提高PAN基碳纤维的生产效率，会选择使用共聚聚丙烯经纤维作为原料，因为它杂质和缺陷较少，而且细度较为均匀，虽然细但强度较高，共聚聚丙烯经纤维中链状分子沿纤维轴取向度更好。
 
PAN基碳纤维的生产工艺盘点
 
首先我门先来了解一下PAN基碳纤维的生产工艺流程大致如何？
PAN原丝→预氧化→碳化→石墨化→表面处理→卷取→碳纤维。
 
1、PAN原丝制备：聚丙烯腈和黏胶原丝采用湿法纺丝制得，而沥青和酚醛原丝则采用熔体纺丝制得。选择高纯度、高强度和质量均匀分布的聚丙烯腈原丝，制备原丝时选择的共聚单体为衣康酸等。在制备各异象性的高性能沥青基纤维需要将沥青预处理成中间相、预中间相和潜在中间相，作为烧灼材料用的黏胶基碳纤维中不能含有碱金属离子。
 
2、预氧化：聚丙烯腈纤维预氧化（200℃~300℃），沥青纤不融化（200℃~400℃），粘胶纤维热处理（240℃），已得到耐热和不熔的纤维，酚醛基纤维不需要预氧化处理。
 
3、碳化：聚丙烯腈纤维加热至1000℃~1500℃，沥青加热至1500℃~1700℃，粘胶纤维加热至400℃~2000℃。
 
4、石墨化：聚丙烯腈纤维加热至2500℃~3000℃，沥青2500℃~2800℃，粘胶纤维3000℃~3200℃。
 
5、表面处理：进行气相或液相氧化，赋予纤维化学活性，增大对树脂的亲和性。
 
6、上浆处理：此举是防止纤维在过程中损伤，并提高与树脂母体的亲和性，使所得纤维具有各种不同的断面结构。
 
PAN基碳纤维的生产工艺大致如上，每个环节的加工过程都有着多个注意事项。想要制备高品质的PAN基碳纤维可不是一件容易的事情，目前国内在PAN基碳纤维的制备上还处在落后的阶段，想要追上日本，可能还需要几十年的努力，不然就会被对方卡脖子。