日本研發(fā)出速度快10倍的碳纖維量產(chǎn)新工藝

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日本研發(fā)出速度快10倍的碳纖維量產(chǎn)新工藝

在日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）材料及接合技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的支持下，由東京大學(xué)、日本東麗株式會(huì)社、日本帝人株式會(huì)社、三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社和日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所等企業(yè)和機(jī)構(gòu)組成的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種新的碳纖維量產(chǎn)工藝，較傳統(tǒng)工藝的生產(chǎn)速度快10倍，還能減少生產(chǎn)所需能量及CO2排放量。

傳統(tǒng)的聚丙烯腈（PAN）類碳纖維制造工藝主要由制絲、耐火化、碳化、表面處理等4道工序組成。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的新工藝采用了“溶劑可溶性耐火聚合物”，易于紡絲，具備耐火性，因此，可省去耐火化工序。此外，“溶劑可溶性耐火聚合物”能夠以服裝用低價(jià)位PAN作為原料，添加溶解促進(jìn)劑和氧化劑來(lái)制造，從而降低碳纖維的生產(chǎn)成本。在碳化方法方面，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了可使用微波直接加熱的新技術(shù)，無(wú)需使用碳化爐保持高溫，可縮短碳化所需時(shí)間。在表面處理方面，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了利用等離子體的新技術(shù)，可簡(jiǎn)化表面處理工藝，與以往的方法相比，其能源消耗減少了約50%。

目前，研究人員正在開(kāi)展工業(yè)試驗(yàn)，未來(lái)將實(shí)現(xiàn)工藝的工業(yè)化，并開(kāi)發(fā)可使碳纖維實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度及粗徑化的技術(shù)。

(日 經(jīng))