碳纤维是如何制造的

碳纤维制造过程总体分为原丝制备、预氧化、碳化/石墨化及表面处理/上浆四步。

原丝制备是基础，依据原料不同，碳纤维有沥青基、粘胶基、聚丙烯腈基等类别。聚合工艺含均相和非均相聚合，原丝工艺有一步法与两步法，纺丝工艺存在湿法纺丝和干喷湿纺。预氧化环节则是将原丝在180°C至300°C的含氧环境中加热，以此提升其热稳定性。碳化过程中，PAN预氧丝在惰性气氛里从400℃逐步升温到1600℃，让非碳元素释放出去，从而产出含碳量超90％的碳纤维。至于表面处理及上浆，涵盖电解、水洗、上胶、干燥等流程，上浆剂占碳纤维重量的0.5%至5% 。

总之，碳纤维制造的这四个步骤环环相扣，每一步都对最终碳纤维的质量和性能有着重要影响，共同构建起了复杂而精细的制造体系，为其在众多领域的广泛应用奠定了基础。