碳纤维是由聚丙烯腈或沥青、粘胶等有机母体纤维,在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构,含碳量在90%以上的无机高分子纤维。不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。
碳纤维呈黑色,其质轻、强度高,同时具有易于成型、耐腐蚀、耐高温等多种优良性质,已经被广泛应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等诸多领域。
碳纤维可以按照原丝种类、力学性能、丝束规格、原丝制备工艺等不同维度进行分类,不同类别的碳纤维分类标准如下:1)原丝种类。碳纤维根据原丝种类主要分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中,PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单,产品力学性能优异,用途广泛,自20世纪60年代问世以来,迅速占据主流地位,占碳纤维总量的90%以上;沥青基、粘胶基的产量规模较小。因此,目前碳纤维一般指PAN基碳纤维。2)力学性能。碳纤维因其优异的力学性能作为增强材料而广泛应用,因此业内主要采用力学性能进行分类。业内产品分类主要参考日本东丽的牌号,并以此为基础确定自身产品的牌号及级别。