聚丙烯腈(PAN)基碳纤维是高性能纤维的典型代表,它是一类碳元素含量在90%以上的无机纤维状材料,属于乱层石墨结构和类石墨结构共存体,其中碳纤维中石墨结构的堆积大小和取向决定着碳纤维的模量,也成为影响碳纤维强度的因素之一。碳纤维的体积密度仅为1.7-2.1g/cm^3,拉伸强度般在3.0-7.0GPa,拉伸模量200-680GPa,兼具材料的高性能和低比重,因而比强度、比模量极高,是当今轻质高强材料领域最优的品种;碳纤维呈各向异性,可编织,设计自由度大,深加工性能好,对装各复杂结构的适应性强:碳纤维材料减震性能优异,不易起震,起震后可迅速制震,表现出优异的震动哀减特性:碳纤维材料热膨胀系数小,制品的尺寸稳定性好,对环境条件骤变适应性强:碳纤维属于结构导电性材料,具有本征的导电导热性,使用过程中不会出现蓄热和过热现象;碳纤维主要由碳元素组成,生物相容性好,生理适应性强。PAN基碳纤维材料突出的力学性能、优异的综合特性先进的应用技术,使其成为引领结构材料革命的典型代表,是典型的军民两用关键材料。

    聚丙烯腈碳纤维作为一种新型高性能战略关键新材料,其复合材料凭借优异的力学性能,广泛应用在航空航天等国防系统领域和民用航空领域,己成为武器装各向轻质、高性能和高可靠性方向发展的重要俣障及技术推动力,随着碳纤维产业化和应用的发展,将逐步扩大到汽车、高速列车、近海油田、风电叶片等新兴民用领域。

    对聚丙烯腈棊高高模碳纤维,日本始终处世界领先地位,美国也占一席之地。国外高强高模碳纤维已实现商业化稳定生产,形成适合不同性能要求全系列化产品。由于高强高模碳纤维应用领域特殊性尤其是航天领域应用所带来的重要战略意义,美、日等国将其列为重要战略物资实行严格管制,国际市场也己对华禁运,严重制约我国航天领域发展。

    中简科技股份有限公司紧跟世界先进碳纤维及其织物、复合材料技术与产品发展,致力于高性能碳纤维及其织物、复合材料产品与技术的白主创新研发,始终坚持走“自主创新”之路,积累了丰富的碳纤维及其织物、复合材料设计制造经验,自主研发的ZT7系列聚丙烯腈纤维,为国内首创,采用创新设计的高纺速纺丝原液合成技术,设计共聚组分,突破聚合反应热瞬时排出、聚合反应温度精密控制、聚合反应放大效应、溶胶凝胶抑制和排出技术,实现PAN大型反应釜可控合成,获得高分了子量、适度分子量分布、合理共聚组分的PAN纺丝原液;采用创新设计的PAN原丝纺丝速度提开技术,设计喷丝组件结构形式、喷丝孔径、喷丝条件与凝固成形条件,添加亲水溶剂,解决高纺速原丝制备快速凝固成型问题,设计热水牵仲和高压水蒸气牵伸总倍率,逐级热牵和分级干燥致密化,提高纤维取向度,将纺丝速度提升至120-150m/min,解决原丝长程稳定性问题,实现PAN原丝产业规模化稳定制备；采用创新设计的快速均质氧化碳化工艺技术,设计分段预氧化碳化,调控预氧化和碳化温度分布、处理时问、牵伸和气流场等,开发出适合ZT7系列聚丙烯腈原丝的快速均质氧化碳化工艺技术,将ZT7系列碳纤维合格率提升至90%以上;采用自主设计制造国内第一条具有自主知识产权的千吨级ZT7系列聚丙烯腈碳纤维产业化生产线及其全套产业化设备(聚合原液单体高效脱除装置、低泄漏高压水蒸气牵伸机、高精度传动装置、大通道电加热预氧化炉、外热式热风循环氧化装置、1600℃宽口径高温碳化炉、低温碳化炉、表面处理、水洗上浆和在线检测系统等),实现1000吨年的ZT7系列碳纤维稳定产业化。使产品综合力学性能优于日本东丽公司T700级聚丙烯腈碳纤维,与美国赫氏公司M7相当,同时质量稳定、环境污染小,大幅提高ZT7系列聚内烯腈碳纤维性能及其稳定性,有效解决国产高性能碳纤维产品质量不稳定这个制约碳纤维发展的关键“瓶颈”,提高了国产碳纤维的国际党争力,是一种性能优异、性价比高的国产高性能碳纤维产品,完全满足民用航空航天、国防装备领域及民用高科技领域承力和次承力结构件上的应用需求,获用户青而成为其首选,随着航空航天行业发展,本产品具有广阔的市场前景。