碳纖維指的是經過高溫處理含碳量在90%以上的纖維狀碳材料，近些年在各領域尤其是航空航天等尖端產業應用廣泛，是耐高溫輕質結構材料的首選。不過碳纖維實際上類型眾多，在力學及導電導熱性能方面各有千秋，其中PAN基碳纖維的典型優勢在于擁有較高的拉伸強度，主要作為結構材料使用；石墨烯纖維綜合性能優異，其主要優勢在于熱導率，但離工程應用還有距離；而高性能中間相瀝青碳纖維與PAN基及石墨烯纖維相比，在具有較高強度的前提下，兼具了高模量及高導熱優勢，主要作為功能材料使用。

碳纖維導熱墊片

目前碳纖維的主要發展趨勢是，PAN基碳纖維瞄向更高拉伸強度和拉伸模量的方向發展，瀝青碳纖維瞄向更高熱導率、更高模量的方向發展。正是得益于高性能中間相瀝青碳纖維擁有高模量和高導熱的優勢，使其在航天航空、尖端工業裝備等領域實現輕量化的同時，作為結構材料承載負荷，作為功能材料耐熱和導熱，具有明顯的優勢，是一款極具發展前景的高端碳纖維品種。

中間相瀝青基碳纖維性能

中間相瀝青石墨纖維的石墨晶體結構沿纖維軸向的擇優取向好，所以瀝青基纖維相比PAN基纖維有著更高的熱導率和模量，其導熱系數可達1500W/m·K以上，并且可進行在特定方向上的取向導熱，因此在作為熱管理材料應用時，可以通過流場、電場、磁場等方式進行陣列定向，在特定方向達到極好的導熱效果，達到區別一些傳統散熱方案的效果，具有獨特的應用優勢。目前日美的一些公司已開始有一些碳纖維導熱墊片等產品進行商業化應用，國內也正在推動高導熱中間相瀝青基碳纖維材料的產業化，為導熱領域帶來新階段的發展。

高性能中間相瀝青碳纖維的制備工藝流程長，涉及多學科交叉，主要包括：高純可紡中間相瀝青的調制、熔融紡絲、預氧化、低溫碳化、高溫碳化、石墨化、表面處理、上漿及干燥等過程。在制備流程中難度比較大的點主要集中在高純可紡中間相瀝青的調制、瀝青纖維的連續熔融紡制及連續熱處理三方面，由于其性能與微觀結構聯系緊密，因此中間相瀝青纖維的制備在微觀結構調控方面也是備受關注的重點。

連續纖維產品（圖源：遼寧諾科）

在即將于2022年2月18-19日，在東莞舉辦“2022年全國導熱粉體材料創新發展論壇”上，將由遼寧諾科碳材料有限公司復合材料技術中心的姚遠帶來報告“高導熱中間相瀝青基碳纖維粉應用研究”，報告將從高導熱中間相瀝青基碳纖維粉生產工藝、中間相瀝青性能及應用、碳材料導熱機理分析、中間相瀝青基碳纖維粉應用研究幾個方面進行介紹。

報告人簡介

姚遠，遼寧大學化工專業碩士，遼寧諾科碳材料有限公司復合材料技術中心主任，長期從事碳纖維結構分析、高導熱纖維應用工藝研究工作，對國內外碳材料分析表征方法有深入研究，針對高導熱中間相瀝青基碳纖維結構、性能與工藝關聯性研究建立有系統的分析方法，相關技術正在申報5項發明專利，省重大專項項目主要技術人員。

粉體圈會務組

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