日本东丽公司是如何研制出T1100G和T2000碳纤维的？

碳纤维是高比强度、比模量，并具有优异耐疲劳性、耐特殊环境等性能。基于碳纤维具有的这些特性，航空、航天、工业、体育用品领域的用途高速增长。同时，高端用途方面则进一步要求碳纤维有更高的性能。

碳纤维生产技术小编就为您整理一下，目前世界上最高强度碳纤维T1100G、T2000是如何研制出来的，秘诀在哪里。

东丽公司认为，碳纤维同时获得高拉伸强度和高弹性模量的关键在于碳化过程中的热处理技术及高温设备。在热处理技术方面，温度、牵伸、催化、磁场等许多因素都会影响纤维碳化后的性能。

2014年3月，东丽宣布研制成功的T1100G碳纤维。东丽利用传统的PAN溶液纺丝技术，精细控制碳化过程，在纳米尺度上改善碳纤维的微结构，对碳化后纤维中石墨微晶取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制，从而使强度和弹性模量都得到大幅提升。T1100G的拉伸强度6.6GPa，比T800提高12%（在日本东丽官网最新的说明书中，T1100G强度已修改为7.0GPa）；弹性模量324GPa，提高10%，正进入产业化阶段。

同时，东丽公司通过对树脂的分子构造和固化反应进行精确控制，有效压缩了分子链之间的空隙，提高了分子网络的致密程度，打破了高模量与高韧性无法共存的技术难题，从而研发出二者兼得的高性能3940号系列树脂。将3940号树脂与世界上强度最高的T1100G碳纤维结合，就产生了世界上强度最高的碳纤维复合材料。其拉伸强度和抗冲击性能与前一代产品相比，大幅提升了30%；同时，抗压能力和抗剥离性能也有了不小的提升，而这些都是航空航天工业所看重的技术指标。

有消息称（关于此消息，官方网站没有正式公布，还有待于证实），日本东丽公司正在研究T2000级别碳纤维，强度达到60GPa，是T1000级碳纤维强度的十倍！关于T2000是怎么研制出来的有如下说法：

（1）第三单体。碳纤维引入第三单体的思路是在第三单体引入后，可以形成某种结构。这种结构在炭化时候极易形成六元网格结构，可以作为六元网格结构的形核中心，在炭化时六元网格以其为核心进行生长。

（2）恒张力纺丝。在纤维生成的任何一段，受到的拉力一致，这样才会均匀，性能才会稳定，这也是国内碳纤维不稳定的一个因素。

（3）T2000级别碳纤维聚合的时候不使用引发剂，使用辐照触发丙烯腈聚合。

（4）日本东丽目前能将碳纤维CV值降低到0.1。