碳纤维分类和界说

按原丝类型分类：

适用于制造碳纤维的前躯体资料类型很多，来源广泛。最常用的原资料有粘胶资料（Rayon）、聚丙烯腈纤维（PAN）、沥青纤维（Pitch）和各种气态高温纤维的碳氢化合物，这些前躯纤维资料在相应的工艺条件下，经过热解、催化热解和碳化构成或生成相应的碳纤维。

粘胶基碳纤维是由粘胶原丝经过多晶莫来石纤维化学处理、碳化处理和高温处理制成的碳纤维。从结构上看粘胶基碳纤维一般为各向同性的碳纤维。此类碳纤维的原纤维（即粘胶纤维）中，一般碱金属含量比较低，如钠含量一般小于25  ppm，全灰分含量莫来石纤维的也不大于200ppm，所以，它特别适用于制造那些要求焰流中碱金属离子含量低的烧蚀防热型的复合资料。

聚丙烯腈基碳纤维是聚丙烯腈原丝经过预氧化处理、碳化和在尽可能高的温度下热处理制成的碳纤维。

沥青基碳纤维可分为各向同性沥青基碳纤维和各向异性沥青基碳纤维两大类。由各向同性的沥青纤维经过安稳化、碳化而制得的碳纤维称为各向同性沥青基碳纤维，即力学性能较低的通用级沥青基碳纤维；由拟似中心相沥青或中心相沥青经过纺丝工序转变为沥青纤维，再进行安稳化、碳化和适当的高温处理而制得的纤维称为各向异性的沥青基碳纤维。

气相成长碳纤维是以碳氢气体为原资料，凭借固体催化剂（如铁或其他过渡金属）的协助成长的碳纤维。气相碳纤维由可石墨化碳组成，经过2800度的高温能够转变为石墨纤维。

按力学性能分类

高模型碳纤维（HM）这是一种沿纤维轴向方向的弹性模量相当于石墨单晶弹性常数（碳纤维模量的理论值）的30%以上、且拉伸强度与弹性模量之比小于1%的炭纤维。

高强型碳纤维（HT）一般这类碳纤维的拉伸强度超过3000MPa，其强度与刚度之比值约为1.5%~2.0%。

中模型碳纤维（IM）它基本上是属于高模型一类的碳纤维，又称为高强中模型碳纤维。其拉伸强度与高强型碳纤维相当，仅仅模量值稍高，能够达到碳纤维理论值的30%，强度与模量之比值依然高于1%。这类纤维的使用最为普遍，常用来制造各类结构复合资料。

 

 

 

 

 

作者：浙江晶炉耐火材料有限公司

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关键词：高温纤维，多晶莫来石纤维，莫来石纤维