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颯卓科紡：碳纖維的規(guī)格和指標(biāo)

來源：上海颯卓科紡儀器設(shè)備有限公司 2025年01月17日 14:43

一、碳纖維的規(guī)格分類

單一的碳纖維非常細(xì)，只有頭發(fā)絲的五十分之一左右。無數(shù)的碳纖維集合在一起，可以制作成碳纖維布、碳纖維管、碳纖維加工件等，它們在眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

碳纖維的規(guī)格常見的有K、T、M三種，它們都代表什么意思呢？下面小編給大家解釋一下。

K-絲束大小

K指的是一束碳纖維中有多少根碳纖維單絲。1K指的是一束碳纖維中有1000根單絲，3K指的是一束碳纖維中有3000根單絲，所以這個(gè)K，可以把它看成千這個(gè)單位。常用的有1K、3K、6K、12K。一般而言，1K、3K、6K、12K和24K的被稱為小絲束；48K、60K、80K、120K及以上的則稱為大絲束。

從強(qiáng)度上來看，K數(shù)越小，強(qiáng)度越低，但是售價(jià)上，K數(shù)小的反而貴，成反比例。由于具有輕量化和高強(qiáng)度等特點(diǎn)，小絲束碳纖維通常用于航空航天工業(yè)，比如直升機(jī)旋翼葉片、機(jī)翼組件、螺旋槳、座椅和儀表外殼等。3K和12k是受歡迎的材料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域、建筑、娛樂和體育用品。

T-強(qiáng)度

T這個(gè)型號表示的是碳纖維的強(qiáng)度。T值越大，強(qiáng)度越高，T300的強(qiáng)度越低，而T1000的強(qiáng)度是最高的。這是碳纖維行業(yè)的頭部日本東麗公司所使用的碳纖維型號。常見的有T300、T600、T700、T800和T1000。T600以上，比較高級的只生產(chǎn)12K以上的碳纖維，只有T300等級的才有1K，3K的碳纖維。

M-模量

M代表的是模量。也是日本東麗公司所使用的碳纖維型號，東麗公司將其碳纖維產(chǎn)品分為標(biāo)準(zhǔn)模量級（230 GPa）、中模量級（294 GPa）和高模量級（＞350 GPa），包括M35J、M50J、M60J，其中，M60J的模量是最大的。目前在國內(nèi)民用領(lǐng)域絕色大部分為T系列，而M系列僅用于宇航方面

二、碳纖維的種類

◆ 按照前驅(qū)體纖維類型，碳纖維可以分為：聚丙烯腈（PAN）基碳纖維；瀝青基碳纖維；粘膠基碳纖維；其他類型碳纖維（如木質(zhì)素基碳纖維、聚丙烯基碳纖維等）。

◆ 按照纖維力學(xué)性能（拉伸模量），碳纖維可以分為：超高模量碳纖維（Ultra-high-modulus，UHM，模量＞500GPa）；高模量碳纖維（high-modulus，HM，模量350-500GPa）；中等模量碳纖維（Intermediate-modulus，IM，模量250-300GPa）；標(biāo)準(zhǔn)模量碳纖維（Standard-modulus,模量230-250GPa）；低模量碳纖維（Low modulus，LM，模量<100Gpa，抗拉強(qiáng)度>3.0Gpa）。

◆ 根據(jù)最終熱處理溫度，碳纖維分為：I型，高熱處理碳纖維（high-heat-treatment，HTT），最終熱處理溫度在2000°C以上，可與高模量型碳纖維相關(guān)聯(lián)；II 型，中間熱處理碳纖維 (intermediate-heat-treatment，IHT)，最終熱處理溫度在 1500°C 左右或以上，可以與高強(qiáng)度型碳纖維相關(guān)聯(lián)；III 型，低熱處理碳纖維，最終熱處理溫度不超過 1000°C。這些是低模量和低強(qiáng)度碳纖維材料。

三、主流碳纖維的制備技術(shù)

市場上90%以上碳纖維以PAN基碳纖維為主。PAN基碳纖維的生產(chǎn)工藝主要包括原絲生產(chǎn)和原絲碳化兩個(gè)過程:首先通過丙烯腈聚合和紡紗等一系列工藝加工成被稱為“母體“的聚丙烯腈纖維或原絲，將這些原絲放入氧化爐中在200到300℃進(jìn)行氧化，還要在碳化爐中，在溫度為1000到2000℃下進(jìn)行碳化等工序制成碳纖維。

碳纖維生產(chǎn)工藝流程

碳纖維生產(chǎn)車間

碳纖維前驅(qū)體PAN原絲

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