Control PAN Stabilization During Precursor Oxidation with Infrared

Advanced Temperature Control Techniques for PAN Oxidation enhances Carbon Fiber Quality in Automotive Manufacturing

优化 PAN 稳定过程中的前驱体氧化温度控制

碳纤维的生产始于聚丙烯腈（PAN）的制造，聚丙烯腈是由丙烯腈单体聚合而成。碳纤维主要由以碳原子键合的长分子链为特征的有机聚合物组成。大约 90% 的碳纤维是采用 PAN 工艺生产的。

生产的早期阶段是将被称为原丝的原材料转化为碳纤维。在进入氧化阶段之前，这种原丝会被拉成长纤维并均匀地铺展成网。原丝经过这些阶段是生产过程的关键部分。

在随后的氧化阶段，材料的颜色会发生变化，这标志着材料即将完全氧化。一旦完全氧化，材料就可以进行碳化，碳化过程可在低温炉和高温炉中进行。

稳定化包括聚合物链的交联，以防止在随后的碳化过程中发生松弛和链裂。这一过程通常在 200 至 300°C 的空气环境中进行。这一过程的持续时间取决于纤维的厚度，PAN 纤维的持续时间通常为 2 到 4 小时。

在实现完全氧化后，材料就可以进入碳化阶段，碳化可在低温炉和高温炉中进行。

这一过程的关键挑战之一是在高温环境中精确控制温度，在高温环境中稳定这些前驱体。这种控制对于确保生产过程的稳定性和可重复性至关重要，最终可生产出高质量的碳纤维组件，并将浪费和返工减少到最低程度。为了应对这一挑战，红外温度测量变得至关重要，它提供了非接触、准确和实时的数据，在保持所需的温度水平方面发挥了重要作用。

利用 Optris CThot LT 的高温功能优化 PAN 前驱体的氧化过程

Optris提供一系列全面的红外解决方案，专门用于满足碳纤维制造的苛刻要求。其中，CThot LT 红外测温仪因其能够在高温环境下准确工作而脱颖而出，可承受高达 250°C 的环境温度。CThot LT 非常适合对通过红外加热区的前驱体进行连续温度监测。

在这种应用中，多个 CThot 传感器被集成到设备中，以测量材料的表面温度。通过这种精确测量，可以优化红外辐射器的加热功率，确保稳定的生产质量。红外线加热器利用短波长红外线辐射，这种辐射可穿透材料浅层快速加热表面，因此非常有效。相比之下，CThot 系统使用的是长波红外线辐射。由于这两种系统的波长不同，因此不会相互干扰。短波长红外加热器能有效地针对特定区域进行加热，而长波长 CThot 系统则能提供精确的温度测量，不受加热器辐射的影响。这种区别使两个系统可以同时工作，保持性能不受影响。

这种持续监测可确保温度保持在最佳范围内，防止过热和加热不足，否则会降低材料的性能。这些设备的模拟输出便于与现有控制系统无缝集成，可根据收集到的精确温度数据对加热元件进行实时调整。

Optris 红外技术提升了 PAN 稳定性，使其符合汽车行业标准

在碳纤维生产中采用 Optris 红外技术后，生产一致性和产品质量都有了显著提高。通过在整个制造过程中保持稳定和精确的温度，制造商能够减少浪费和返工，从而节约成本并提高效率。Optris 解决方案以其在极端环境下的耐用性和精确性而著称，已被证明是汽车行业维持严格质量标准的可靠选择。Optris 的解决方案能够承受高环境温度并提供准确、实时的数据，这也是其在市场上脱颖而出的关键因素。此外，Optris 用户界面友好，易于与现有系统集成，是碳纤维生产过程中温度测量的首选合作伙伴。Optris 将精确的温度控制、强大的硬件和全面的支持结合在一起，确保制造商能够始终如一地生产出高质量的碳纤维组件。