汽车碳纤维材料的制作需经过原丝制备、预氧化处理、碳化与石墨化、表面处理与上浆以及复合材料成型等多个环节 。
原丝制备主要采用聚丙烯腈(PAN)基原丝,以高纯度丙烯腈单体为原料,经聚合、纺丝形成纤维前驱体,纺丝时要严格控制牵伸比等条件。预氧化处理则是将纤维置于200 - 300℃的氧化气氛中数小时,利用多段梯度升温炉,精准把控氧气浓度和纤维张力。接着是碳化与石墨化,低温碳化需在惰性气体中加热至1000 - 1500℃,高温石墨化则要达到2500 - 3000℃,后者多用于航空航天领域。之后对其进行表面处理与上浆,使表面活化生成官能团增强结合力,并涂覆环氧或聚氨酯类浆料。最后是复合材料成型,不同工艺适用于不同部件,像模压成型用于内饰件,RTM用于中空结构件,热压罐成型用于承力结构件 。
汽车碳纤维材料的制作是一个复杂且精细的过程,每一步都对最终产品的性能有着关键影响,这些环节紧密配合,才造就了高性能的汽车碳纤维材料 。