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碳纖維的制造流程

　　市場上90%的碳纖維以聚丙烯腈為原料，剩下的10%則是人造絲或石油瀝青，它們有一個獨特的特點，就是含碳量十分高。在制造的進程中，還會利用到一些氣體或液體，它們能與碳纖維產生反應以達到特定的后果。本文以聚丙烯腈基碳纖維為例介紹一下它的制造流程。

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紡絲
先將聚丙烯腈與其它樹脂混淆，例如甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸甲酯并加入一定的催化劑讓它們產生化學反應。碳纖維復合材料經過一系列熱處理轉化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。反應結束后將它們用不同的方法紡成絲線。紡紗的時候也要加入特定的化學物品。
牢固
在碳化之間先要牢固一下它的化學機能，這個步驟通過加熱實現。碳纖維制品擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。將纖維在空氣中加熱30~120分鐘，溫度約200℃~300℃，使得原子鍵模式從新排列，出去氧分子。看似簡單的進程事實上很龐雜，很多因素都要精巧把持。 123456
碳化跟石墨化
碳化是將纖維加熱到1000℃左右，去除里面的非碳原子，讓純度進步，石墨化則是加熱到2000℃左右，進一步進步碳原子的含量。碳纖維制品擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。最后纖維的含碳量能達到95%左右。
名義處理
石墨化后，纖維的名義不能很好與環氧樹脂或其它資料結合，所以還要經過一些化學處理，增加名義的毛糙度。為了避免纖維在編織或環繞的進程中受損，還能在名義施膠，起維護作用。

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制造實現后的碳纖維，須要經過一定的品質檢測，常見的纖維測試包含密度、強度、拉伸模量、施膠量、耐高溫水平以及其它。為了避免麻煩，在制造的時候各項數據就要嚴格監控，包含時光、溫度、氣流、跟化學成分，使生產出來的產品德量更好。另外，碳纖維粉塵可能會引起皮膚過敏，吸入肺部的話無奈排出，所以操作的時候一定要戴上護目鏡、手套、口罩，穿工作服。