碳纖維是如何制造的

碳纖維制造過程總體分為原絲制備、預氧化、碳化/石墨化及表面處理/上漿四步。

原絲制備是基礎，依據原料不同，碳纖維有瀝青基、粘膠基、聚丙烯腈基等類別。聚合工藝含均相和非均相聚合，原絲工藝有一步法與兩步法，紡絲工藝存在濕法紡絲和干噴濕紡。預氧化環節則是將原絲在180°C至300°C的含氧環境中加熱，以此提升其熱穩定性。碳化過程中，PAN預氧絲在惰性氣氛里從400℃逐步升溫到1600℃，讓非碳元素釋放出去，從而產出含碳量超90％的碳纖維。至于表面處理及上漿，涵蓋電解、水洗、上膠、干燥等流程，上漿劑占碳纖維重量的0.5%至5% 。

總之，碳纖維制造的這四個步驟環環相扣，每一步都對最終碳纖維的質量和性能有著重要影響，共同構建起了復雜而精細的制造體系，為其在眾多領域的廣泛應用奠定了基礎。