化学词典告诉你碳纤维的分类和制备方法。碳纤维是一种含碳量超过95%的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是一种微晶石墨材料，由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向堆砌而成，经碳化和石墨化处理而成。
碳纤维的分类
碳纤维可分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维；根据性能可分为一般、高强度、高强度、高模型和超高模型碳纤维；根据状态分为长丝、短纤维和短切割纤维；根据机械性能分为一般和高性能。一般碳纤维强度为1000兆帕，模量约为100G帕。高性能碳纤维分为高强度(2000兆帕，250G帕)和高模型(300G帕以上)。强度大于4000兆帕的也叫超高强度型；模量大于450g帕的称为超高模型。随着航空航天和航空工业的发展，也出现了高强度、高伸长碳纤维，其延伸率大于2%。聚丙烯腈PAN基碳纤维用量最大。市场上90%以上的碳纤维主要是PAN基碳纤维。由于碳纤维的神秘面纱尚未完全揭开，人们不能直接使用碳或石墨，只能使用一些含碳的有机纤维（如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等）作为原料，将有机纤维与塑料树脂结合碳化。
制备碳纤维的方法
根据原材料路线，工业化碳纤维可分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维，但主要生产前两种碳纤维。高力学性能的碳纤维必须在高温下拉伸和石墨化。碳化收率低，技术难度大，设备复杂，原料丰富，碳化收率高。但由于原料调制复杂，产品性能低，没有大规模发展；聚丙烯腈纤维原丝制成的高性能碳纤维生产工艺比其他方法简单，产量约占全球碳纤维总产量的90%以上。
