【碳企研究】一文解析日本东丽-Zoltek公司PX30碳纤维的特性及应用

摘 要

位于美国密苏里州圣路易斯的Zoltek公司曾经是全球第三的碳纤维制造商，也是美国本土规模最大的大丝束碳纤维生产商之一，2013年被日本东丽收购。该公司特色产品PX35碳纤维由于采用民用腈纶作为前驱体，因此在保持优异性能的同时又具有低廉的成本。

在前期文章《一文解析日本东丽-Zoltek公司PANEX35碳纤维的特性及应用》（阅读原文）中针对Zoltek公司看家产品PX35进行了详细介绍；而在《深度解密日本东丽最新产品Z600碳纤维》（阅读原文）中也介绍了2019年东丽公司依托Zoltek大丝束碳纤维技术研发出最新产品Z600的特性及应用。

本文主要介绍了Zoltek公司另外一种PAN基碳纤维特色产品—PX30，该产品是以Zoltek公司预氧化纤维为原料，采用间歇碳化处理工艺制备而成且含碳量99%以上的一款产品，广泛用于燃料电池、C/C复合材料、刹车片等领域。

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Zoltek公司PX30产品

ZOLTEK PX30碳纤维是一种专门为极端高温应用而设计加工的一款产品，作为一种高纯度和高耐热性能的材料，可应对要求非常高的温度和非常苛刻的耐化学性的挑战，并广泛用于燃料电池、碳/碳复合材料、储能电池、刹车片以及其他特殊领域。

ZOLTEK PX30碳纤维是以公司预氧化产品（OX产品）为原料，通过专有高温间歇碳化工艺制备而成，其碳元素含量在99％以上。此外，所有ZOLTEK PX30碳化产品均不含上浆剂，并且ZOLTEK内部系统可确保产品质量以及从原材料到成品的可追溯性。

ZOLTEK PX30碳纤维有以下几种产品形式：机织物、平纹织物、碳化纤维、高捻粗纱、碳化毡。几种产品形式及最终应用领域如下表所示：

PX30产品形式及应用领域

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PX30产品形式及应用

1、纱线

ZOLTEK PX30碳纤维纱线碳化处理后密度为1.75 g/cc。这些纱线的特点是其许多表面纤维向不同方向突出，因此非常适合高性能应用，包括碳/碳复合材料和其他耐火复合材料。

PX30纱线可提供不同规格的产品

PX30碳纤维纱线的一些典型应用包括：碳/碳预制件、编织压缩填料和密封件。

从PX30粗纱纤维外观可以产出其与传统PAN基碳纤维存在显著差异

2、高捻度粗纱

ZOLTEK PX30高捻粗纱采用高捻度生产，以改善其处理性能。粗纱被广泛用作制造摩擦离合器和制动器的基础材料。由ZOLTEK PX30高捻粗纱编织的厚织物可作为复合材料结构制造过程的增强材料。

3、机织物

ZOLTEK PX30机织碳纤维织物是为各种成品复合材料厚度量身定做的。这些织物在复合材料中具有较高的交叉层拉伸强度和层间剪切强度。这些织物的另一个优点是它们能够保持一致而不起皱。

ZOLTEK PX30织物具有热稳定性和化学纯度，氧化速率低。一些典型应用领域包括：飞机和汽车制动器、离合器片、燃料电池气体扩散层等。