聚丙烯腈碳纤维性能表征规范

聚丙烯腈基（PAN）碳纤维复合材料
班级：1013241 姓名：董鸿文
学号：101324108
材料化学课程论文
碳纤维复合材料
碳纤维是一种以聚丙烯腈（PAN）、沥青、粘胶纤维等 人造纤维戒合成纤维为原料，经预氧化、碳化、石墨化等过 程制得含碳量达90%以上的无机纤维材料。
1 2
3
沥青基
粘胶基
聚丙烯腈基（PAN）
PAN链的无规则螺旋结构
PAN纤维→预氧化→碳化→石墨化→PAN基碳纤维
PAN碳纤维原丝微观图
【1】PAN碳纤维原丝截面图
【2】PAN纤维截面SEM照
【3】PAN碳纤维表面结构
PAN碳纤维复合材料的应用
1.航空航天：航天飞机、运载 火箭、导弹卫星、民用商业飞 机
2.体育休闲：球杆球拍、箭弓、 鱼竿、自行车
参考文献
[1]徐樑华：高性能PNA基碳纤维国产化进展及发展趋势[J].中国材料进展， 2012，31（10）：7-13 [2]陈利，孙颖，马明：高性能纤维域成形体的研究[J].中国材料进展，2012， 31（10）:21-29 [3]韩克清，严斌，余木火：碳纤维及其复合材料高效低成本制备技术进展[J].中 国材料进展，2012，31（10）:30-35 [4]郭敏怡:我国高性能碳纤维产业发展现状不展望[M].军民两用技术不产品， 2012,2:53-58 [5]郑宁来:中国航天公司研制成功碳纤维新产品[J].合成纤维，2011,40 （7）:14-15 [6]贺福:研制高性能碳纤维已是当务之急[J].高科技纤维不应用，2010,35（1）： 14-18 [7]钱伯章:国内外碳纤维应用领域、市场需求以及碳纤维产能的进展[J].高科技 纤维不应用，2010,35（2）:29-33 [8]赵稼祥:世界PAN基碳纤维的生产不需求以及对发展我国碳纤维的启示[J].新 材料产业，2010,9:25-31

聚丙烯腈基碳纤维布相关标准聚丙烯腈基碳纤维布是一种重要的新型纤维材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、船舶、汽车、建筑、电力等领域。

为了确保聚丙烯腈基碳纤维布的质量，相关标准起到了重要的作用。

本文将介绍聚丙烯腈基碳纤维布相关的国际、国家标准。

首先，国际上最常用的聚丙烯腈基碳纤维布标准是ISO 18333-1：2016。

该标准规定了聚丙烯腈基碳纤维布的分类、术语和定义、试验方法等内容。

例如，该标准要求对聚丙烯腈基碳纤维布的线密度、纤维直径、机械性能进行测试和评估。

此外，ISO 18333-1：2016还对产品的标识、包装、运输等方面进行了要求，以确保各个环节的质量控制和产品的可追溯性。

在国内，对聚丙烯腈基碳纤维布的标准主要有两个，分别是GB/T 30581-2014和HG/T 3197-2010。

其中，GB/T 30581-2014是国家标准，规定了聚丙烯腈基碳纤维布的技术要求、试验方法、标志、包装和质量证明等方面。

该标准要求对聚丙烯腈基碳纤维布的化学成分、线密度、纤维直径、机械性能、热稳定性、耐腐蚀性等进行测试和评估，以确保产品的可靠性和稳定性。

另外，HG/T 3197-2010是化工行业标准，适用于聚丙烯腈基碳纤维布的设计、制造、验收等方面。

该标准要求对聚丙烯腈基碳纤维布的纤维密度、线密度、纤维直径、机械性能、热稳定性、耐腐蚀性等进行测试和评估，同时还对质量控制的原则、方法进行了规定，以确保产品的一致性和质量稳定。

除了上述国际标准和国家标准，还有一些行业标准也涉及到了聚丙烯腈基碳纤维布。

例如，航空航天领域常用的军用标准GJB 2868-2012，该标准规定了航空航天用聚丙烯腈基碳纤维布的技术要求、试验方法和使用环境等方面。

该标准要求对聚丙烯腈基碳纤维布的纤维直径、线密度、表面密度、拉伸强度等进行测试和评估，以确保产品在特定环境下的可靠性和性能。

综上所述，聚丙烯腈基碳纤维布相关的标准既包括国际标准，也包括国家标准和行业标准。

CN CN CN X CN X CN CN CN X CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN X CN CN CN X CN CN X CN CN
A, 链段内分布均匀 链段间分布也均匀
CN CN CN CN CN CN X CN CN CN CN CN X CN CN CN CN X CN CN X CN CN CN X CN CN CN X CN
➢ 在1000℃及以上温度的热分解中碳得率较高5055％。
PANCF的制备方 法及结构演变
聚合反应
聚合反应历程
聚合反应
起始反应
增长反应
结合反应
终止反应
歧化反应
链转移反应 单体转移
溶剂转移
聚 合 反 应 及 聚 合 体 特点
终止速率常数（Kt）随着温度变化最敏感，每提高1 ℃,Kt值增加2-3倍，在n=2000左右时，PAN Mw/Mn﹥2的 倾向性特别大。
PAN存在高度有序的区域侧序分布。（被称为准晶高 序区）
可将PAN看成是由单相组成、不存在晶相 和非晶相之间的界面的 “准晶态”或“蕴晶 态”。
通俗地说，PAN单链形成直径为0.6nm的圆 筒形，圆筒形的单链堆积在一起，赤道反射就 是由这些规则堆积造成的。圆筒内的链构象以 非常不规则的方式伸展，所以PAN纤维不是轴 向上的真正结晶有序。
由于－CN基团的高度极性，-CN与各种Me+络合能力很大 ，高纯化难度大，容易形成间规结构，给下一步预氧化 和碳化带来一系列困难。
-CN为有机基团中极性最大的基团， PAN的分子间作用 力非常大，其内聚能密度（620-900J/cm3.mol）几乎在 所有合成高分子中最高,PAN分子链非常不容易内旋转， 甚至高温加热也不容易使PAN的链段运动, 这种牢固的 极性结构一旦形成某种构象及凝聚态结构就难以改变, 微孔不易消除。

65.9
5. 引发剂种类对聚合影响
样品 引发剂 1 引发剂 2 引发剂 2
转化率 (%) 12 h 76.9 84.8 89.6
粘均分子量 (× 104) / 19.8 22.0
旋转粘度 （Pa.S） / 49 145
GPC Mn 32578 29201 33674 Mw 64723 55412 57118 Mw/Mn 1.99 1.90 1.70
PAN-NVP
50
100
150
200
o
250
300
350
Temperature C
不同聚丙烯腈共聚物的放热峰
8.TGA分析
不同共聚单体总含量的聚丙烯腈在N2中的TGA曲线及其微分曲线
不同共聚单体总含量的聚丙烯腈在空气中的TGA曲线及其微分曲线
9.聚丙烯腈在管式反应器共聚的研究
聚丙烯腈在6米管式反应器共聚的原液性能
Mw/ Mn ≤ 2.8
1. 共聚单体种类对聚合速率的影响
PAN共聚物 PAN-DMI PAN-MBI 聚合时间 （小时） 24 48 转化率 (%) 55.0 81.1 粘均分子量 (×104) 21.4 Mn (×104) 3.3 2.4 Mw (×104) 7.3 6.5 Mw/Mn 2.2 2.7
6.共聚单体含量对等规度的影响
等规度 ≥ 26％
聚丙烯腈的13C－NMR谱图
共聚单体总含量对聚丙烯腈等规度的影响 共聚单体 含量(wt%) 2.5 4.3 5.9
13C-NMR谱
图
等规度(%)
26.0
26.1
29.8
7.共聚单体种类对DSC放热峰的影响
PAN-AM PAN-DMI-IA PAN-DMI

聚丙烯腈碳纤维热导率
聚丙烯腈碳纤维是一种具有优异热导性能的材料。

它的热导率
通常在10-100 W/(m·K)的范围内，具体数值取决于碳纤维的结构、纤维直径、晶体结构以及制备工艺等因素。

从结构角度来看，碳纤维的热导率受到其晶格结构的影响。

碳
纤维的热导率通常随着纤维结晶度的提高而增加，因为结晶度高的
纤维具有更好的热导性能。

此外，碳纤维的热导率还受到纤维的取
向和排列方式的影响。

在纤维取向较好的情况下，热导率通常会更高。

另外，碳纤维的直径也会对其热导率产生影响。

一般来说，直
径较小的碳纤维具有更高的热导率，这是因为较小直径的纤维在热
传导过程中存在更少的界面热阻，从而提高了整体的热导率。

除了上述结构因素外，碳纤维的制备工艺也会对其热导率产生
影响。

不同的制备工艺可能会导致纤维内部结构的差异，进而影响
热导率的表现。

总的来说，聚丙烯腈碳纤维具有较高的热导率，这使得它在一
些需要高热传导性能的领域得到广泛应用，比如航空航天、汽车制造和电子设备等领域。

希望这些信息能够对你有所帮助。

生产工艺改进
针对PAN基碳纤维复合材料生产过程中存在的能耗高、污染重等问题 ，研究者们不断改进生产工艺，提高生产效率和环保性。
未来发展趋势预测与挑战分析
高性能化
未来PAN基碳纤维复合材料将继续向高性能化方向发展， 以满足高端应用领域对材料性能的更高要求。
绿色环保
随着环保意识的提高，PAN基碳纤维复合材料的绿色生产 将成为未来发展的重要趋势，包括采用环保原料、优化生 产工艺等。
耐疲劳性
碳纤维复合材料具有良好 的耐疲劳性能，能够承受 长期的交变载荷作用。
热稳定性及耐候性评估
热稳定性
PAN基碳纤维在高温下能 够保持较好的稳定性，不 易发生热分解或氧化反应 。
耐候性
碳纤维复合材料具有良好 的耐候性能，能够抵抗紫 外线、酸雨等自然环境的 侵蚀。
耐腐蚀性
由于碳纤维的化学稳定性 较高，因此它对于多种化 学物质都具有良好的耐腐 蚀性。
汽车工业领域应用
轻量化
碳纤维复合材料具有密度小、比 强度高、比模量高等优点，是实 现汽车轻量化的理想材料，可用
于车身、底盘等结构件。
安全性
碳纤维复合材料在碰撞时能够吸收 大量能量，提高汽车的安全性。
舒适性
碳纤维复合材料具有良好的阻尼性 能，能够降低汽车行驶过程中的振 动和噪音，提高乘坐舒适性。
体育器材领域应用
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维复合 材料的制备工艺主要包括原丝 制备、预氧化、碳化、石墨化 等步骤，通过控制工艺参数可 以得到不同性能的复合材料。
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维复合 材料在航空航天、汽车、体育 器材、建筑等领域具有广泛的 应用前景，如飞机结构件、汽 车轻量化部件、高性能运动器 材等。
02
CATALOGUE

b、碳化收率为50%-55%;
c、在脱除碳以外的杂原子时其骨架结构很少破坏;
PAN链的无规则螺旋结构
PAN纤维→预氧化→碳化→石墨化→PAN基碳纤维
PAN纤维截面SEM照
PAN碳纤维表面结构
PAN碳纤维复合材料的应用
全球PAN碳纤维产业发展情况
全球PAN碳纤维产业发展情况
比重不到钢的1/4 ，市面上出售的 PAN基碳纤维密度 在1.75-1.93g/cm3 之间。
耐高温（惰性气 氛下可耐2000℃ 以上），低热膨 胀系数，比热容 小，出色的抗热 冲击性，优秀的 抗腐蚀和抗辐射 性能。
聚丙烯腈基碳纤维的制造
PAN结构式
I→600pm←I
a、PAN纤维分子易于沿纤维轴取向；
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维复合 材料-作业
碳纤维复合材料
碳纤维是一种以聚丙烯腈（PAN）、沥青、粘胶纤维 等人造纤维或合成纤维为原料，经预氧化、碳化、石墨化等 过程制得含碳量达90%以上的无机纤维材料。
粘胶基
沥青基
聚丙烯腈基
碳纤维的性能（PAN）
Байду номын сангаас
强度高
密度低
其他性能
理论强度可达到 180GPa。目前东 丽T1000的强度达 到7.02GPa，虽然 远低于理论值但 比钢的强度要高 出很多

5．海川工程科技的聚丙烯腈纤维指标
表12
聚丙烯腈纤维指标
纤维牌号 纤度(dtex) 标称直径(μ m) 长度(mm) 纤维材料 比重(103Kg/m3) 抗拉强度(Mpa) 弹性模量(GPa) 断裂伸长率（%） 纤维数量(根/Kg) 推荐掺量(Kg/m3)
路威 2002-I 1.9 13 6
聚丙烯腈 1.18
试件编号
1
2
3 平均 值
不加纤维 骨料粒径 0～20mm
加纤维
7.018 5.781 6.867 6.555 7.222 7.523 7.558 7.434
不加纤维 骨料粒径 0～16mm
加纤维
7.489 6.574 6.219 6.761 7.584 7.127 7.372 7.361
《公路水泥混凝土纤维材料 聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维》JT/T 525-2004 宣贯
表2
试件编号
水泥混凝土冲击试验结果
1
2
3
平均 值
骨料粒径0-20mm
不加纤维 加纤维
827 1465 1619 1740 1867 1780
1303 1795
骨料粒径0-16mm
不加纤维 加纤维
1290 2454 3270 1000 3250 4400
2338 2883
《公路水泥混凝土纤维材料 聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维》JT/T 525-2004 宣贯
项目
表7 外观质量
指
标
聚丙烯网状纤维
色泽 色差
原白色 基本一致
手感 未牵引丝
柔软 不允许有
洁净度
无污染
形状
开网均匀规则，每 10mm 长度至少一个连接点，且为网 状结构

用 ；ＮＮ 二 甲基 甲酰 胺 （ Ｍ ） （ Ｒ，上 海博尔 ，一 Ｄ Ｆ Ａ
化学试剂有限公司） ；高纯氮气 （ ． ９９ ９ ９％，上海 申
中工业气体有限公司） 。 ｘ一 线 衍 射 仪 （ ／ ｘ ２５ Ｃ， １ 射 ＤＭａ 一 ５ ０ Ｐ ３本
Ｒ Ｇ Ｋ ）， 微 量 注 射 泵 （４ ０ ０ ， ， Ｃ ｌ — ＩＡ Ｕ ７９ ０—００ ５ ｏ ｅ
美 国 Ｎｃｌ ） ｉ ｅ ，流 变 仪 ｏｔ （ Ｖ—ｍ ， Ｂｏ ｋ ｅ ，美 Ｄ ｒ ｆｌ ｏｉ ｄ
高压 嘉流 静 电发生器
维具有连续 、密实 、直径 分布均 匀等特 点 。近年 ， Ｙ ｕ ｇ［ 等用静 电纺丝制得 具有较好 电化学特性的 ｏｎ ７ １
收稿 日期 ：２０ －９ ０ 修 回 日期 ：２０ —０ １ ０９ ０— ４ ０９ １— ２
１ Ｐ Ａ ） Ｃ ，上海华东 试剂工 业供 销
织造布织物的专利 。
远远高于工业 上现 已商业化 的碳纤 维 ，但 它的实 际
强度很 低 ｉ ，不 利于 后续 的应用 。作为 高效 吸附 ａ ｒ ］ 材料活性碳纤维 的前躯体 ，超细碳 纤维 的强度对后
续的活化以及应用影 响很大 。 本论文 通过 静电纺 丝 、预 氧化 、碳化制备了不
研 究 论 文
聚丙烯腈基超 细碳纤维毡 的制备及其 表征
姜 正雄 ，余 阳 ，周 美 华 术 （ 华 大 学 环 境 科 学 与 工程 学 院 ，上 海 ２ １２ ） 东 ０ ６０
摘 要 ：采用静 电纺丝 法制备 了不 同黏 均 分子质量 （ １ 聚 丙烯腈 （Ａ ）超 细纤 维毡 ，并通过 ２０℃ ＭＪ的 ＰＮ ８ 预 氧化 和 ９ ０℃碳 化进 一 步 制备 超 细碳 纤维 毡 。讨 论 了 ０ 对 纤 维制 备 的影 响 ，发 现 Ｐ Ｎ的 眠 大 于 Ａ

聚丙烯腈碳纤维性能表征规范聚丙烯腈碳纤维的性能主要有力学性能、热物理性能和电学性能。

对于碳纤维材料来说，拉伸力学性能，包括拉伸强度、拉伸模量以及断裂伸长率是其主要力学性能指标。

由于纤维材料本身的特点，很难对其压缩力学性能进行有效的表征，因此基本不考虑纤维本身的压缩性能。

碳纤维的热物理性能包括热容、导热系数、线膨胀系数等，也是材料应用的重要指标。

电性能主要为体积电阻率以及电磁屏蔽方面的性能。

对于碳纤维的拉伸力学性能测试，各国都已经基本形成了相应的测试标准系列，这些标准系列同时包括了在力学性能测试时需要的线密度、体密度、上浆量等相关的测试。

对于热物理性能，相关的测试标准较少。

5.5.1 碳纤维性能测试标准日本从1986年开始发布了其碳纤维力学性能测试标准，有关标准见表5.30，其中JIS R7601-1986《碳纤维试验方法》涵盖了碳纤维单丝、束丝的拉伸力学性能测试方法外，还包括以及密度、上浆剂含量、线密度等测试方法及规范。

JIS R7601-2006《碳纤维试验方法（修正1）》是在国际对石棉制品应用规定严格的条件下，将JIS R7601-1986中拉伸性能测试中夹持用垫片的石棉材料进行了删除。

相比于JIS R7601-1986，JIS R7608-2007《碳纤维-树脂浸渍丝拉伸性能测试方法》被广泛地用于碳纤维力学性能的测试，其可操作性和规范性也更强。

表5.30 日本碳纤维测试标准序号标准号标准名称1 JIS R7601-1986 碳纤维试验方法2 JIS R7602-1995 碳纤维织物试验方法3 JIS R7603-1999 碳纤维-密度的试验方法4 JIS R7604-1999 碳纤维-上浆剂附着率的试验方法5 JIS R7605-1999 碳纤维-线密度的试验方法6 JIS R7606-2000 碳纤维单纤维拉伸性能试验方法7 JIS R7607-2000 碳纤维单纤维直径及断面面积试验方法8 JIS R7608-2007 碳纤维-树脂浸渍丝拉伸性能测试方法9 JIS R7609-2007 碳纤维体积电阻率测试方法10 JIS R7601-2006 碳纤维试验方法（修正1）日本东丽公司作为世界聚丙烯腈基碳纤维生产能力和水平最高的企业，也有自己的碳纤维力学性能测试内部规范，测试规范号和名称为TY-030B-01《碳纤维拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂延伸率测试方法》。

少 的工程材料 ，同时在体育用 品 交通运输 医疗器械和
土木 建筑等 民用领 域也有 着广泛应用 。Ｐ ＡＮ基碳纤 维生产 工 艺简 单 ，产 品综 合 性能好 ．因而 发展 很快 ，产 量 占到
９ ％以上 ．成为最主要 的品种 。 ０
ｌ 国 内外聚丙烯腈基碳纤维的发展现状
１１国外发展现状 ．
进 行 了展 望 。
关键 词 ：碳纤维 ；聚丙烯腈 ；标准
Ａｂ ｔａ ｔ Ｐ ｓｒ ｃ ： ＡＮ． ａ ｅ ｒ ｏ ｂ ｒ ｓａｎ ｗ ｔｒａ ｔ ｘ ｅ ｔ ｎ ｌ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒｙ Ｉ ａ ｅ ｎ ｅ ｔ ｎ ｉ ｅｙ ｂ ｓ ｄＣａｂ ｎ ｆ ｅ ｅ ｍａｅ ｉ ｌ ｈ ｅ ｃ ｐ ｉ ａ ｉ ｉ ｗｉ ｏ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｏ ｅ ｔ ． ｔ ｓｂ ｅ ｘ ｅ ｓｖ ｌ ｐ ｈ ａ ｐ ｉｄ ｉ ｖ ａ ｉ ｎ ｐ ｃ ｌ ｈ ， ｏ ｓｒ ｃ ， ｐ ｒｓ ａ ｔ ｍ ｏ ｉ ，ｍｅ ｉ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｃ ｆｅｄ ． ｂ ｉ ｆｒ ｖ ｅ ｏ ｅ ｐ ｌ ｎ ａ ｉｔｏ ，ｓ ａ ｅ ｆ ｇ ｔ ｃ ｎ ｔ ｔ ｓ ｏ ｔ ， ｕ ｏ ｂ ｌ ｅ ｉ ｕ ｅ ｄ ｃ ｌｔ ｔ ｎ ， ｔ ． ｌ ｓ Ａ ｒｅ ｉ ｗ ｆｔ ｅ ｉ ｅ ｈ ｅ ｏ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ ｃ ｒｅ ｔｓｔ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ Ｐ Ｎ— ａ ｅ ｒ Ｏ ｉ ｅ ｔ ｏ ｎ ｂ ｏ ｄ ｗｅ ｅ ｉ ｃｕ ｅ ． ｕ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｔ ｅ ｖ ｌ ｔ ｎ ｕ ｒ ｎ ｉ ｔ ｆｔ Ａ ｂ ｓ ｄ Ｃａ ｂ ｎ ｆ ｒ ａ ｍｅ ａ ｄ ａ ｒ ａ ｒ ｎ ｌ ｄ ｄ Ｆ ｒｈ ｒ ｒ ． ｈ ｏ ｕ ｏ ｈ ｂ ｈ ｐ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ａ ｅ ｆｔ ｅ Ｐ ｒ ｐ ｒ ｔ ． ｔ ｔ ｒ ．ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ｈ ｐ ｌ ｔｏ ｒ ａ ｏ ＡＮ． ａ ｅ ｒ ｏ ｂ ｒｗｅ ｅ ａ ｓ ｎ ｏ ｕ ｅ ． ｏ ｕ ｃ ｈ ｂ ｓ ｄ Ｃａ ｂ ｎ ｆ ｅ ｒ ｌｏ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｉ ｒ Ｉ ｔ ｒｅａ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｎ ｓ ｅｈ ｄ ｒ ｐ ｃｆ ａ ｌ ｘ ｒ ｓ ｅ ． ｈ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｎ ｔ ｅ ｆ ｔ ｒ ｓｐ ｏ ｐ ｃ ｅ ． ｎ ｅ ｒ ｌｔ ｄ ｓａ ｄ ｒ ｓａ ｄ ｔ ｔ ｔ ｏ ｓ ｅ ｍ ｗｅ ｅ ｓ ｅ ｉ ｃ ｌ ｅ ｐ ｅ ｓ ｄ Ｔ ｅｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｕ ｅｗａ ｒ ｓ ｅ ｔ ｄ ｉ ｙ ｉ ｈ ｕ

聚丙烯腈基(PAN)碳纤维的性能\应用及相关标准作者：陈蓉蓉王莘蔚来源：《中国纤检》2010年第11期摘要聚丙烯腈基碳纤维是一种力学性能优异的新材料,在航空、航天、建筑、体育、汽车、医疗等领域得到广泛的应用。

本文简要介绍了国内外PAN基碳纤维的发展历程和现状,PAN基碳纤维的制备、结构、性能及碳纤维的应用领域,详细介绍了PAN基碳纤维相关标准及检测,并对未来发展进行了展望。

关键词:碳纤维;聚丙烯腈;标准Abstract: PAN-based Carbon fiber is a new material with exceptional mechanical property. It has been extensively applied in aviation, space flight, construct, sports, automobile, medical treatment, etc. fields. A brief review of the evolution and current situation of the PAN-based Carbon fiber at home and abroad were included. Furthermore, the preparation, structure, performance and the application area of the PAN-based Carbon fiber were also introduced. Interrelated standards and test methods were specifically expressed. The development in the future was prospected.Key words: Carbon Fiber;Polyacrylonitrile;Standard碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它不仅具有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

聚丙烯腈基碳纤维布相关标准-回复聚丙烯腈基碳纤维布是一种具有高强度、高模量和耐腐蚀性能的纤维材料。

它广泛应用于航空航天、船舶、汽车、体育器材等领域。

为了确保产品质量，相关的标准在生产和应用中起着重要的作用。

本文将介绍聚丙烯腈基碳纤维布的相关标准，并一步一步回答中括号内的关键问题。

第一步：了解聚丙烯腈基碳纤维布的基本特性聚丙烯腈基碳纤维布是由聚丙烯腈基纤维经过高温炭化处理而成的材料。

它具有高强度、高模量、低密度和优良的耐腐蚀性能。

在应用中，它可以替代传统的金属材料，提高产品的性能，并降低重量。

第二步：了解聚丙烯腈基碳纤维布的相关标准聚丙烯腈基碳纤维布的相关标准包括材料标准、工艺标准和性能标准。

材料标准主要涉及原材料的选择和生产过程中的质量控制要求。

工艺标准主要关注生产工艺的规范和流程。

性能标准则用于评估产品的物理、力学和化学性能。

第三步：了解聚丙烯腈基碳纤维布的材料标准聚丙烯腈基碳纤维布的材料标准主要涉及原材料的选择和质量要求。

例如，标准可能要求使用特定品牌或类型的聚丙烯腈基纤维作为原材料，并对纤维的化学成分、纤度和其他物理性能进行限制。

此外，标准还可能要求严格的生产过程控制，以确保原材料的质量稳定。

第四步：了解聚丙烯腈基碳纤维布的工艺标准聚丙烯腈基碳纤维布的工艺标准主要关注生产工艺的规范和流程。

例如，标准可能要求严格控制纤维的炭化温度和时间，以确保产品具有一致的碳化程度。

此外，标准还可能要求严格控制纤维的纺纱、织造和热固化等工艺参数，以确保产品的外观和性能稳定。

第五步：了解聚丙烯腈基碳纤维布的性能标准聚丙烯腈基碳纤维布的性能标准用于评估产品的物理、力学和化学性能。

例如，标准可能要求测试产品的强度、模量、拉伸性能和耐热性能。

此外，标准还可能要求测试产品的耐候性、耐化学品性和电导率等其他性能。

第六步：总结聚丙烯腈基碳纤维布的相关标准在生产和应用中起着重要的作用。

通过遵循这些标准，可以确保产品具有稳定的质量和性能，提高产品的竞争力。

聚丙烯腈纤维国家标准
聚丙烯腈纤维，又称为腈纶，是一种合成纤维，具有优异的性能和广泛的应用
领域。

为了规范聚丙烯腈纤维的生产和使用，国家颁布了一系列的标准，以确保产品质量和安全性。

本文将介绍聚丙烯腈纤维国家标准的相关内容。

首先，聚丙烯腈纤维国家标准主要包括产品分类、技术要求、检验方法、标志、包装、运输和贮存等方面的内容。

其中，产品分类根据用途和性能特点进行划分，以便消费者选择合适的产品。

技术要求包括纤维的物理性能、化学性能、外观质量等方面的指标，确保产品符合国家标准的要求。

检验方法则是对产品进行检测和评定的具体方法和步骤，以保证产品质量可控可测。

标志、包装、运输和贮存等方面的要求则是为了保障产品在生产、销售和使用过程中的质量和安全。

其次，聚丙烯腈纤维国家标准的制定和实施对行业发展和产品质量具有重要意义。

一方面，国家标准的制定可以统一产品质量要求，提高产品质量水平，促进行业健康发展。

另一方面，国家标准的实施可以保障消费者的权益，防止不合格产品流入市场，确保产品质量和安全性。

因此，聚丙烯腈纤维国家标准的制定和实施对行业和消费者都具有积极的意义。

最后，作为聚丙烯腈纤维生产和使用的相关企业和个人，应当严格遵守国家标
准的要求，加强产品质量管理，提高产品质量和安全性。

同时，应当加强对国家标准的宣传和推广，增强行业从业人员和消费者的标准意识，共同维护行业的良好秩序和消费者的权益。

综上所述，聚丙烯腈纤维国家标准是保障产品质量和安全的重要依据，对行业
发展和消费者权益都具有重要意义。

各相关方应当共同遵守和执行国家标准的要求，共同维护行业的良好秩序和消费者的权益。

关键词 ： 油剂 组成 耐热性 乳化 稳 定 性 中 图 分类 号 ： Ｔ Ｑ ３ ４ ０ ． ４ ７ 文 献标 识 码 ： Ａ
文章编号： １ ６ ７ ４—１ ０ ９ ９ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ５— ０ ０ ２ ４— ０ ６
油剂是生产高性能聚丙烯腈 （ Ｐ Ａ Ｎ） 原 丝 的 重要辅剂 ， 是 使 单丝 表 面免 受损 伤 的 “ 防 护 外
１ ． ３ ． ２ 油剂 的红 外组成
产生的静 电， 并赋予纤维平滑性 、 柔软性等特性 ， 使纤维具有适当的集束性 、 分纤性 、 可纺性 、 抗氧
化 性与 耐热 性 ， 使 其 能 顺 利 通 过 预氧 化 与 低 温碳 化 过程 ， 保 护纤维 表 面不 产 生 热粘 连 或 热 融并 现 象 。文 章对 原丝 油 剂 的性 能进 行 初 步探 讨 ， 以选
（ 中 国石化 上 海石 油化 工股 份有 限公 司腈纶 部 ， 上海 ２ ０ ０ ５ ４ ０ ）
摘 要 ： 介绍 了通过红外分光光谱仪 （ Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ ） 、 热失重仪 （ Ｔ Ｇ Ａ ） 、 耦合等离子光谱仪 （ Ｉ Ｃ Ｐ ） 等多种表征手段 ，
对多种 聚丙烯腈 （ Ｐ Ａ Ｎ） 基碳纤维用原丝油剂的组成 、 耐热性 、 乳化稳定性 、 灰分 以及 金属离子含量等指标进 行测试 与评价 ， 以选择理想的碳纤 维原丝用油剂 。通过实验结果综合分析 ， 认为 ５ 油剂的乳化稳定性 、 耐热 性、 灰分等指标均较为合适 ， 适合作为原丝用油剂使用。
石 油 化 工 技 术 与 经 济
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ＆ Ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｓ ｉ ｎ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｓ
第３ ２ 卷

含水率
%
≤2.0
灰份含量
%
≤0.16
钠离子含量
ppm
≤100
断头率
%
≤3
连续长度
m
16000
纤维截面形态
——
圆形
聚丙烯腈基碳纤维指标（T300级）
项目
单位
指标
规格
——
1K、3K，有捻（捻度15±1捻/米）、无捻、去捻
拉伸强度
GPa
≥3.50
拉伸强度批次内离散系数
%
≤5
拉伸强度批次间离散系数
%
≤8
拉伸表观模量
——
与日本东丽T300相当（实测）
比热
kJ·kg-1·K-1
0.71（实测）
热传导率
W/M·K
≥11
线膨胀系数（轴向）
×10-6/℃
-0.7（实测）
比电阻率
Ω·cm
0.0016（实测）
纤维直径
μm
7~8
纤维截面形态
——
环氧AG80复合材料层间剪切强度
MPa
≥100
表面上胶厚度
GPa
≥230
拉伸表观模量批次内离散系数
%
≤3
拉伸表观模量批次间离散系数
%
≤5
断裂伸长率
%
≥1.5
断裂伸长率批次内离散系数
%
≤5
断裂伸长率批次间离散系数
%
≤8
线密度
g/km
1K：66±1
3K：198±2
体密度
g/cm3
1.76±0.01
碳含量
%
93~94
碱及碱土金属含量
ppm
≤50

聚丙烯腈纤维执行标准是FZ/T54065-2012《聚丙烯腈基碳纤维原丝》。

FZ/T54065-2012中规定的聚丙烯腈基碳纤维原丝理化性能检测项目主要有线密度偏差率、线密度变异系数、断裂强度、断裂强度变异系数、断裂伸长率、断裂伸长率变异系数、溶剂残留率、含油率、筒重一共10个指标。

而需要注意的是，采用单丝法聚丙烯腈基碳纤维原丝在断裂强度、断裂强度变异系数、断裂伸长率、断裂伸长率变异系数这四个指标上要求更为严格。

详细指标要求可参考以下标准检测：•GB/T23442-2009《聚丙烯腈基碳纤维原丝结构和形态的测定》。

•FZ/T50032-2015《聚丙烯腈基碳纤维原丝残留溶剂测试方法》。

•FZ/T50043-2018《聚丙烯腈基碳纤维原丝含油率试验方法》。