全面了解日本帝人碳纤维及其复合材料（一）——碳纤维产品
编者按：日本帝人(Teijin)集团旗下负责碳纤维及复合材料业务的核心公司东邦特耐克丝株式会社(Toho Tenax Co, Ltd.)于1975年开始量产聚丙烯腈系的碳纤维“TENAX”。2018年4月1日帝人集团决定将东邦特耐克丝株式会社合并到帝人株式会社。业务合并后帝人集团在欧洲、美国以及新加坡的业务公司名称进行了更改，如Toho Tenax America, Inc. 更改为 Teijin Carbon America, Inc.，所以传统概念东邦碳纤维就被帝人碳纤维替代。
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碳纤维及中间产品
日本帝人集团碳纤维领域的主要产品包括PAN预氧化纤维Pyromex®和碳纤维TENAX®；其中Pyromex®主要依靠其耐高温特性作为阻燃纤维使用，其产品流程如下图所示。
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碳纤维及中间制品主要应用形式
帝人碳纤维主要有三种产品形式，分别为短切碳纤维、镀镍碳纤维和研磨碳纤维，三种形式碳纤维制备流程如下图所示。
在具体应用方式上，连续碳纤维可以用于织物和预浸料的加工，而短切碳纤维则主要用于复合材料增强，如下图所示。
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碳纤维产品主要性能
帝人碳纤维现有牌号产品涵盖了标准模量碳纤维、高强碳纤维、中模碳纤维、高模碳纤维、超高模量碳纤维等多个领域，产品主要性能列表如下表所示。其中在高强中模碳纤维领域IMS65产品性能最高强度达到6.0GPa，模量为300GPa。
在对高模碳纤维以及超高模量碳纤维划分上，帝人公司碳纤维拉伸模量≥395GPa即视为超高模量碳纤维，其产品最高模量达到540GPa，与日本东丽M55J纤维相同。
上述列表显示了帝人公司现有牌号碳纤维产品性能，而实际上目前帝人也有多个在研牌号产品，如HTS+、XMS31、XMS35等，在研牌号产品的主要性能如下图所示。
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专业知识多一点
目前帝人公司在研XMS31碳纤维产品拉伸强度5.9GPa、拉伸模量为310GPa，是一种兼具高强度高模量的新型高强高模碳纤维；而XMS35型碳纤维的拉伸强度、拉伸模量则分别达到6.2GPa、350GPa。关于新型高强高模碳纤维的详细背景知识可参考本公众号前期文章《宁波材料所新型高强高模碳纤维开发的高压储气瓶通过测试》。
新型高强高模碳纤维是未来碳纤维领域的发展重点，目前国内外在该领域竞相研发，目前只有美国赫氏、日本东丽实现关键技术突破及商品化，其他碳纤维公司也欲欲跃试，帝人公司也赫然在列。
宁波材料所在高性能碳纤维国产化技术领域走在前列。今年7月成功突破新型高强高模碳纤维关键技术，参见本公众号高性能制备技术，并实现了中试规模连续稳定化生产，在线取样经国内专业机构检测：碳纤维拉伸强度6.0GPa、拉伸模量321GPa。