碳纤维有什么碳化工艺吗

碳纤维的碳化工艺主要在惰性气体保护下进行，温度控制在800-1500℃。聚丙烯腈原丝经过预氧化后，进入碳化炉，分子结构逐渐转变为石墨状。碳化过程分为低温碳化和高温碳化两个阶段，前者温度约600-900℃，后者达到1200-1500℃。碳化时间根据纤维种类不同，一般在30-60分钟。工艺参数直接影响纤维的强度和模量，温度每提高100℃，模量增加约10GPa。工业生产中，碳化炉采用多段控温，确保纤维均匀受热。

碳化工艺中，张力控制是关键因素。施加适当张力可使纤维分子沿轴向排列，提高强度。实际生产中，张力控制在纤维断裂强度的5-15%。碳化后的纤维表面存在微小缺陷，需要进行表面处理。常用方法包括氧化处理和涂层处理，前者在400-500℃下进行，后者采用环氧树脂或聚酯涂层。表面处理后，纤维与基体的结合强度可提高30-50%。碳化工艺的能耗较高，每吨碳纤维约需8000-12000度电，这也是生产成本的重要组成部分。