Классификация и номенклатура углеродных волокон

В настоящее время основные продукты из углеродного волокна включают три категории: на основе полиакрилонитрила, на основе асфальта и на основе клея. Каждая категория далее делится на множество разновидностей в зависимости от различных типов сырых волокон, процессов и свойств конечного углеродного волокна. Термин «углеродное волокно» на самом деле является собирательным термином для различных типов углеродных волокон, поэтому классификация и наименование очень важны.
В конце 1970-х годов Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) установил правила классификации и наименования углеродных волокон. Во-первых, ПАН (полиакрилонитрил), МП (мезофазный асфальт) и ВС (клей) используются для обозначения категории углеродных волокон. Затем для обозначения температуры термообработки используются строчные английские буквы, например, lht (обозначает температуру термообработки ниже 1400 градусов) и hht (температура термообработки выше 2000 градусов). Затем добавляются символы рабочих характеристик (например, HT для высокой прочности, высокомодульный HM, сверхвысокопрочный SHT, высокопрочный и высокодеформированный HTHS, средний модуль IM и сверхвысокий модуль UHM и т. д.). Также отмечается, что углеродные волокна на основе полиакрилонитрила, клея и обычного пека трудно графитизировать полимерный углерод, в то время как углеродные волокна на основе мезофазного пека и углеродные волокна, выращенные из паровой фазы, легко графитизировать углерод.
На Третьей международной конференции по углеродным волокнам (Лондон, 1985 г.) было предложено классифицировать углеродные волокна на следующие 5 уровней в зависимости от их механических свойств.
Амплитуда сверхвысокой моды (UHM): модуль выше 395 ГПа;
Величина высокой моды (HM): модуль от 310 до 395 ГПа;
Средний уровень модуляции (IM): модуль от 255 до 310 ГПа;
Сверхвысокая прочность (UHT): прочность выше 3,5 ГПа,
Модуль упругости ниже 255 ГПа;
Высокий уровень прочности (HT): Прочность достигает 3,5 ГПа.
Оба метода оценки имеют недостатки. В настоящее время классификацию высокопроизводительных изделий из углеродного волокна указывают сами производители: тип сырого волокна, количество пор одиночного волокна, диаметр, способ расположения (например, параллельность, переплетение, скручивание и т. д.), имеется ли обработка поверхности. (и его тип), есть ли проклейка (и тип проклеивающего вещества) и т. д. Некоторые важные названия и свойства высокоэффективных продуктов можно увидеть в углеродных волокнах на основе полиакрилонитрила и углеродных волокнах на основе асфальта.