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化工进展
·1434·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2019年第38卷第3期
综术与专论DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0551
碳纤维石墨化技术研究进展
张政和，杨卫民，谭晶，李好义
（北京化工大学机电工程学院，北京100029）
摘要：碳纤维石墨化可以使其结构趋向于理想石墨结构，拉伸模量大幅提升，因此石墨化碳纤维广泛应用在航
空航天等尖端技术领域。本文对比分析了碳纤维石墨化设备优缺点，详细介绍了激光超高温加热等新式石墨化
方法及促进石墨化进程的相关工艺，进一步从微观结构层面分析影响力学性能的因素，为高模量碳纤维制备技
术的研究提供理论及实践参考。指出目前主流的石墨体间接加热技术由于温度限制阻滞了碳纤维模量的进一步
提升，克服高温限制且高效高质量、节能环保的石墨化技术是未来的发展趋势；应从组成碳纤维的分子层面去
分析把握碳纤维的结构演变，进而优化控制石墨化工艺及设计相关石墨化设备，不断改善碳纤维石墨化结构，
逐步趋向于力学性能的理论值。
关键词：碳纤维；石墨化技术；微观结构；力学性能；模型；分子模拟；优化
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中图分类号：TQ342.742文献标志码：A文章编号：1000-6613（2019）03-1434-09
Researchprogressofgraphitizationofcarbonfibers
ZHANGZhenghe，YANGWeimin，TANJing，LIHaoyi
(InstituteofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China)
Abstract:Thegraphitizationofcarbonfibercanmakeitsstructuregraduallyevolveintotheideal
graphitestructurewithasignificantincreaseinthetensilemodulus,sothegraphitizedfibershavebeen
extensivelyusedincutting-edgefieldssuchasaerospace.Inordertogivesomereferencestothe
fabricationofhighmoduluscarbonfibers,thispapercomparedthestrengthsandshortcomingsof
graphitizationequipment,andintroducedseveralnewgraphitizationmethodsincludingultra-temperature
heatingvialaserandtherelevantprocessofpromotinggraphitizationindetail.Moreover,somefactors
affectingthemechanicalpropertieswereanalyzedbasedonthemicrostructure.Itisproposedtha
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