炭素繊維は、さまざまな前駆体に基づいて、ポリアクリロニトリル (PAN){0}} ベースの炭素繊維、ピッチ- ベースの炭素繊維、ビスコース - ベースの炭素繊維に分類できます。中でも、PAN- 系炭素繊維は、比較的単純な製造プロセス、成熟した製造技術、優れた包括的な機械的特性により急速に発展しており、高強度炭素繊維の約 90% を占めています。-
ポリアクリロニトリル-ベースの炭素繊維
PAN- ベースの炭素繊維は、ポリアクリロニトリル (PAN) 繊維から予備酸化、炭化、黒鉛化処理を経て製造されます。-このタイプの繊維は強度が高く、グレードが多く、生産量も多い(炭素繊維総生産量の 90% 以上を占める)。繊維の微細構造の秩序度が高くなるほど、その強度と弾性率は高くなります。たとえば、T800 は T300 よりも高次度が高く、強度と弾性率も高くなります。黒鉛化度が高くなるほど弾性率は高くなります。
ビスコース-ベースの炭素繊維
ビスコース-ベースの炭素繊維は、綿やその他の天然繊維から製造されるセルロース繊維です。ビスコース繊維の低温分解、炭化、黒鉛化処理によって得られます。-ビスコース-ベースの炭素繊維は、主に耐磨耗性材料、断熱材、民生用電熱製品に使用されています。-よく発達した容易に制御可能な気孔率を利用して、活性炭繊維製品を製造します。-ビスコース-ベースの炭素繊維は炭素繊維総生産量の 1% 未満ですが、その独特の特性により代替不可能なものとなります。
ピッチ-ベースの炭素繊維
ピッチ-系炭素繊維は、ピッチを原料として紡糸、不溶融処理、炭化を経て製造されます。-高い黒鉛化と高い配向性を示し、その結果、PAN マトリックス繊維よりも高い弾性率が得られます。たとえば、日本の日本製鉄株式会社が製造するピッチ-ベースの炭素繊維の弾性率は、784 GPa にも達します。
