制作碳纤维的工艺是怎样的

制作碳纤维的工艺主要包括原材料选择、预氧化、碳化、石墨化以及表面处理和上浆等步骤。

首先是原材料选择，常用的有聚丙烯腈（PAN）基纤维、沥青基纤维和粘胶基纤维。其中，聚丙烯腈基纤维应用最为广泛；沥青基纤维虽能制高性能碳纤维，但成本较高；粘胶基纤维因碳收率低，目前使用较少。

接着是预氧化环节，在空气中将原材料纤维加热到200 - 300℃，使纤维分子发生氧化、环化等反应，形成耐热梯形结构，为后续碳化稳定形态。

随后进行碳化，在惰性气体保护下，将预氧化纤维加热到1000 - 1500℃，让非碳元素逸出，从而提高碳纤维的含碳量、强度和模量。

若需要更高性能，还会进行石墨化，将碳化纤维在2000 - 3000℃下加热，使碳分子排列更有序，进一步提高模量。

最后是表面处理和上浆，表面处理增加表面活性和粗糙度，上浆则保护纤维表面、改善集束性和加工性能 。每个环节都对最终碳纤维的质量和性能有着重要影响。