經過幾十年的發展，形成了PAN、瀝青和黏膠三大碳纖維原料體系。其中，PAN 基碳纖維因具有生產工藝簡單、生產成本較低和力學性能優良等特點，已成為發展快、產量高、品種多、應用廣的一種碳纖維。黏膠基碳纖維除了在特定的領域有少量應用外，目前已基本退出主流應用市場。瀝青基碳纖維按其性能差異可分為通用級瀝青基碳纖維和高性能瀝青基碳纖維。

 

關于高性能瀝青基碳纖維

 

高性能瀝青基碳纖維（MPCF）是一種含碳量大于99%的高性能碳纖維，具有高導熱、超高模量、低熱膨脹系數、輕質、導電、高強等優勢特性，被廣泛應用于高超聲速飛行器的熱端部件、空間飛行器的大面積薄板結構、電子儀器倉的散熱部件、新一代智能機器人的力臂等領域，在航空航天裝備、尖端工業裝備、電子產品等上實現輕量化的同時，既能作為結構材料承載負荷，又能作為功能材料防熱和導熱，而且兼具零膨脹或負膨脹的特性，是一款極具發展前景的結構功能一體化材料。

 

高性能瀝青基碳纖維的核心優勢

 

高性能MPCF具有超高模量、高導熱和良好的導電性，是好的功能與結構一體化材料之一。它與PAN基碳纖維存在本質區別且在性能上相互補充，可以將碳纖維的應用拓展到更廣空間。

 

高性能瀝青基碳纖維的應用

01高速飛行器領域應用 

高導熱MPCF制備的碳/碳和碳/陶復合材料用于高速飛行器鼻錐、機翼前緣、發動機等表面，具有高導熱、高抗沖擊、高強度、高韌性、零氧化燒蝕等結構和功能特性。

 

使用效益：通過熱疏導方式將飛行過程中產生的熱量快速導出，可實現高超音速飛行器的非燒蝕防熱和熱結構承載。

 

02航天領域應用

 

高導熱碳纖維增強樹脂基復合材料具有高剛度、低密度、高熱導率、低的熱膨脹系數特性，可應用于天線反射器、載荷板、儀器板、熱擴散板和相控陣天線多功能板等衛星熱管理領域和衛星光學結構件。

 

使用效益：導熱優于AL合金，強度和剛性都超過AL合金?？梢愿鶕阅芤筮M行組合優設計，實現零膨脹的結構件。

 

03核領域應用

 

高性能瀝青基碳纖維制備的高導熱碳碳材料熱導率及尺寸穩定性均優于PAN基纖維，用于核聚變的放射性同位素溫差發電器RTG、核聚變面向等離子體壁(FW)、偏濾器等。

 

使用效益：采用高導熱碳碳材料，可降低其表面溫度，降低熱損耗，提高系統安全性。

 

04電子散熱領域應用

 

高性能瀝青基碳纖維的低密度、高模量、高導熱以及良好的導電特性，適合用于有高散熱要求的鋰離子充電電池底板、大規模集成電路、大功率激光器、LED、ATR機箱、5G通訊等電子散熱領域。

 

使用效益：使用后可以提高產品導熱性能，具有減重效果，有助于提高產品的電磁兼容性，并且通過層壓板設計可以達到機械性能和熱性能的優組合。

 

05工業領域應用

 

在高精密裝備中，利用超高模量特性，實現大型傳動軸、羅拉、機器人手臂等的高剛度、高精度要求。

 

產業化發展現狀

 

中間相瀝青基碳纖維具有超高模量、超高導熱、低膨脹系數等特性，在航空航天、5G導熱、工業機器人以及現代高端裝備等領域具有重要的意義。

 

經過近幾年的快速發展，天策科技憑借自身的實力，脫穎而出，攻克并掌握了多項工程化關鍵技術，實現了巨大突破。

 

天策科技于2011年開始高性能瀝青基碳纖維的研制及生產，攻克并掌握了高性能瀝青基碳纖維領域的多項核心技術，成為國內家打通高性能瀝青基碳纖維工程化路線的單位。已獨立申報80余項，核心環節均已形成自有知識產權，全產業鏈布局完整。天策科技的高性能瀝青及碳纖維制備工藝水平、產品性能、系列型號、批產能力、測試方法、工程化規模、應用研發均為國內地位。同時，天策科技具有年生產20萬平米預浸料的生產能力，可根據用戶要求制備不同性能、規格的預浸料。目前正在進行50噸/年產能的產業化線建設，預計2022年底完成。在此基礎上，天策科技也進行了織物、短切纖維、預制體等應用制備研究，積極拓寬碳纖維應用領域，拉動完善碳纖維產業鏈結構。天策科技致力于改變碳纖維產業格局，支撐碳材料行業發展，正努力成為瀝青基碳纖維行業的領跑者。