PAN precursor dari serat karbon

Perbedaan utama antara precursor serat karbon berdasarkan poliakrilonitril dan precursor serat karbon lainnya adalah seperti ini:

Bahan prima yang berbeda

- Polyacrylonitrile-based carbon fiber precursor: materi prima utama adalah polyacrylonitrile, yang adalah polimer molekuler tinggi terbentuk oleh polimerisasi acrylonitrile monomer.

- Prakursor serat karbon berdasarkan asfalt: asfalt minyak atau asfalt batubara digunakan sebagai bahan mentah, biaya materi mentah rendah, tetapi komposisi adalah kompleks dan perlu diperfinisikan.

- Precursor serat karbon berdasarkan viskosa: komponen utama adalah selulosa, yang biasanya berasal dari serat viskosa yang diperoleh oleh proses kimia dari serat alami seperti kayu dan linter kapas.

Karakteristik prestasi

- Properti mekanik

- Polyacrylonitrile-berdasarkan karbon serat precursor: serat karbon yang diproduksi memiliki kekuatan dan modulus tinggi, properti mekanis komprensif yang luar biasa, dan dapat memenuhi kebutuhan lapangan dengan properti mekanis ketat bahan-bahan, seperti bagian struktur angkasa udara.

- Prakursor serat karbon berdasarkan asfalt: modulus yang lebih tinggi dapat diperoleh dalam beberapa arah, tetapi kekuatannya mungkin sedikit lebih rendah dari serat karbon berdasarkan poliakrilonitril, tetapi memiliki keuntungan dalam mempersiapkan penggunaan khusus seperti serat karbon konduktivitas panas tinggi.

- Precursor serat karbon berdasarkan viskosa: kekuatan dan modulus biasanya lebih rendah dari serat karbon berdasarkan poliakrilonitril, tapi kerasnya lebih baik, dan memiliki nilai tertentu dalam beberapa skenario aplikasi dengan kebutuhan fleksibilitas tinggi.

- Ciri-ciri panas

- Polyacrylonitrile-based carbon fiber precursor: It has good high temperature resistance and can still maintain high strength and stability at high temperatures. Proses pre-oksidasi dan karbonisasi memungkinkannya untuk menahan pengobatan suhu tinggi berikutnya.

- Prakursor serat karbon berdasarkan asfalt: mode struktur transformasi dan stabilitas termal selama perawatan suhu tinggi berbeda dari yang berdasarkan poliakrilonitril. Ciri-ciri panas berbeda bergantung pada materi prima asfalt dan proses perawatan.

- Precursor serat karbon berdasarkan viskosa: stabilitas termal relatif buruk, dan lebih banyak perubahan struktur dan kehilangan kualitas akan terjadi selama proses karbonisasi, tetapi properti termalnya dapat diperbaiki melalui proses khusus.

Proses produksi

- Polyacrylonitrile-based carbon fiber precursor: proses produksi dewasa, termasuk polimerisasi, putaran, pre-oksidasi, karbonisasi dan proses kompleks dan halus lainnya, dan keperluan kontrol proses tinggi diperlukan untuk memastikan kualitas precursor.

- Prakursor serat karbon berdasarkan asfalt: Proses produksi melibatkan rafinisasi asfalt, karbonisasi langsung atau grafisasi setelah berputar, dan prosesnya fokus pada pretreat dan berputar asfalt, serta kontrol struktur selama karbonisasi suhu tinggi.

Selama produksi, serat viskosa harus terlebih dahulu dibuat menjadi prekursor, dan kemudian dehidratasi, pirolisasi dan karbonisasi. Kesulitan proses terletak dalam pretreat serat viskosa dan kontrol kualitas selama proses pirolisis dan karbonisasi.

Ruang aplikasi

- Polyacrylonitrile-based carbon fiber precursor: Ini adalah yang paling luas digunakan dan bermain peran kunci dalam banyak bidang seperti aerospace, industri mobil, barang olahraga, dan pembangunan pendukung, terutama karena kekuatan tinggi, modulus tinggi dan prestasi komprensif yang baik.

- Asphalt-based carbon fiber precursor: Ini terutama digunakan di beberapa bidang yang sensitif pada biaya yang membutuhkan properti khusus seperti konduktivitas panas, seperti bahan insulasi bangunan, dan beberapa insulasi industri atau bahan konduktif panas.

- Precursor serat karbon berdasarkan viskosa: itu relatif kurang digunakan, dan beberapa digunakan untuk memproduksi produk khusus yang membutuhkan perisai elektromagnetik, resistensi ablasi dan properti lain, seperti bahan isolasi angkasa udara.