制作碳纤维的过程是怎样的？

用于制造碳纤维的原料称为前驱体。大约 90% 的碳纤维由聚丙烯腈 (PAN) 制成。其余 10% 由人造丝或石油沥青制成。所有这些材料都是有机聚合物，其特征是长链分子被碳原子结合在一起。每种前体的确切成分因公司而异，通常被视为商业秘密。

在制造过程中，使用了多种气体和液体。其中一些材料旨在与纤维发生反应以达到特定效果。其他材料旨在不与纤维发生反应或防止与纤维发生某些反应。与前体一样，许多这些工艺材料的确切成分被视为商业机密。

制造碳纤维的过程部分是化学过程，部分是机械过程。前体被拉成长股或纤维，然后在不允许其与氧气接触的情况下加热到非常高的温度。没有氧气，纤维无法燃烧。相反，高温导致纤维中的原子剧烈振动，直到大部分非碳原子被排出。这个过程称为碳化，留下由长而紧密互锁的碳原子链组成的纤维，只剩下几个非碳原子。

这是用于从聚丙烯腈 (PAN)形成碳纤维的典型操作顺序。