碳纖維是怎樣制造出來的

　　大家都知道，到目前為止世界上還沒有發(fā)現(xiàn)能夠溶解碳元素的溶劑。要把碳熔化成液體也相當(dāng)困難。碳在空氣中加熱到400℃以上，就會(huì)逐漸氧化、燒掉。只有在高于100個(gè)大氣壓的壓力下，在惰性氣體中加熱到3600℃以上，碳才能變成液體 。因此，制造碳纖維不能采用一般合成纖維工業(yè)常用的溶解或熔融紡絲的辦法，而只能采用“碳化”的方法。
 

（圖示：碳纖維）
 

　　先來說說聚丙烯腈碳纖維來，它的制造要用我們常見的腈綸作原料，在碳化之前，先要加熱到250℃左右進(jìn)行預(yù)氧化，使聚 丙烯腈鏈狀分子變成穩(wěn)定性高的梯形分子。然后，再把這種黑色的預(yù)氧化絲置于氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行碳化，這樣整個(gè)分子中的 碳主鏈才不容易斷開。加熱到1500℃左右，可得到含碳量90%左右的高強(qiáng)度‘碳素纖維”。

 

　　如用粘膠長(zhǎng)絲作原料，便可以制成粘膠碳纖維。粘膠長(zhǎng)絲，就是我們平常說的人造絲。人造絲主要由含碳、氧、氫原子的 纖維素組成。在氮?dú)庵�類的惰性氣體中加熱時(shí)，人造絲中氧和氫變成水分子跑了出來。如果加熱到1000℃以上，纖維中幾 乎就只剩下碳原子了。但是，在這樣高的溫度下制取碳纖維效率低，強(qiáng)度和模量都不理想。

 

　　近年來，隨著科技的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)把石油瀝青經(jīng)過加工處理熔融為細(xì)絲，也可以制成瀝青纖維。這種纖維含碳量高，經(jīng) 處理后再進(jìn)行碳化也能制得碳纖維。在這三種碳纖維中，瀝青碳纖維和粘膠碳纖維使用的較少，現(xiàn)在人們制取碳纖維還是 多以聚丙烯腈為主。