美國4M碳纖維公司最近采用其等離子體氧化專利技術(shù)，與德國Dralon公司合作生產(chǎn)出大直徑碳纖維。

4M和Dralon公司合作開發(fā)出一種能夠用于生產(chǎn)大直徑碳纖維的紡織級低成本聚丙烯腈前驅(qū)體。采用這種前驅(qū)體，4M公司生產(chǎn)的碳纖維可達(dá)工業(yè)級碳纖維的性能要求，而且其氧化相轉(zhuǎn)化停留時間僅需52 min。這比傳統(tǒng)的商業(yè)化(小直徑) 前驅(qū)體的氧化速度快得多。4M公司將致力于進(jìn)一步改善碳纖維的性能，同時優(yōu)化材料和工藝。

到目前為止，大直徑碳纖維尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，主要原因是其氧化階段面臨相關(guān)挑戰(zhàn)。使用傳統(tǒng)的氧化技術(shù)，大直徑碳纖維長絲需要相當(dāng)長的停留時間，從而產(chǎn)生額外的能耗和時間消耗，這導(dǎo)致產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)上不可行。此外，由于常規(guī)氧化過程會引入產(chǎn)品缺陷，所得大直徑碳纖維的性能通常較差。

4M和Dralon公司合作生產(chǎn)的大直徑碳纖維具有成本低，性能好的優(yōu)點(diǎn)。從前驅(qū)體生產(chǎn)到碳纖維轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)大直徑碳纖維長絲可降低整個生產(chǎn)過程的成本，同時使產(chǎn)量大幅提高。4M公司的成本節(jié)約措施與Dralon公司的低成本前驅(qū)體生成工藝結(jié)合，能顯著降低碳纖維生產(chǎn)總成本。