1.聚丙烯腈基碳(石墨)纖維

  聚丙烯腈(PAN)是制備高性能碳纖維(CF)的重要原料之一。目前的商品化CF中有70%～80%是PAN基碳纖維。PAN作為碳纖維原料的重要地位是由它本身的物理化學特性和結構特點所決定的。首先從結構看，它是由碳骨架構成的大分子，在不破壞基本結構的情況下可通過快速熱分解反應得到分子鏈沿纖維軸方向擇優取向的纖維，而它的熱分解溫度低于熔融溫度，熱分解時不會引起PAN的熔化。另外，有兩個工藝過程可施加牽伸，保證分子鏈的高度取向。一個是在PAN紡絲過程中牽伸可高達800%。另個是在PAN纖維穩定化處理時，在溫度180℃左右可塑性變形。此外，PAN纖維紡絲后處理改性可進一步提高取向度。最后，PAN在1000℃以上熱處理時碳收率很高(50%～55%)。雖然最早用PAN作原料研制碳纖維的是西方一些國家，但日本后來居上，在20世紀70年代后期，將PAN轉變成一系列性能優異的碳纖維，時至今日，一直處于碳纖維制造業的領先位置。

  2.PAN基前驅體的制備
  

  眾所周知，PAN前驅體(又稱PAN原絲)制備工藝是碳纖維制備的關鍵技術之一。CF性能的優劣很大程度上取決于原絲的機械性能。碳纖維用PAN原絲與一般民用PAN有很大區別，首先原料純凈度要高，雜質會引起CF結構上的缺陷，影響機械性能。另外，要求直徑小，纖維軸向取向度高，結晶含量高，環化活化能低。