短切碳纖維：特性、制備、應用與行業要點！
短切碳纖維（Chopped Carbon Fiber，簡稱 CCF）是將連續碳纖維原絲通過特定工藝切割成固定長度（通常幾毫米至幾十毫米）的纖維形態，既保留了碳纖維 “輕質高強” 的核心優勢，又具備易分散、易與基體材料復合的加工靈活性，是復合材料領域重要的增強基材之一。
一、核心特性：繼承碳纖維優勢，適配多場景加工
短切碳纖維的性能源于其原材料 —— 碳纖維，同時因 “短切” 形態衍生出獨特加工適應性，核心特性可概括為以下 5 點：
極致的 “輕質高強” 比
密度僅為 1.7~1.8g/cm³（約為鋼的 1/4、鋁的 2/3），但抗拉強度可達 3000~7000MPa（是鋼的 5~10 倍），彈性模量為 200~400GPa，能在大幅減重的同時，為復合材料提供優異的力學增強效果（如抗拉伸、抗沖擊、抗彎曲）。
優異的耐環境穩定性
化學惰性強，耐酸堿腐蝕（除強氧化劑外）、耐高低溫（長期使用溫度 - 180℃~250℃，瞬時可耐更高溫），且不吸濕、不老化，在潮濕、惡劣工況下仍能保持性能穩定，遠超傳統增強材料（如玻璃纖維）。
良好的導電與導熱性
碳纖維本身具有導電（體積電阻率約 10⁻³~10⁰Ω・cm）、導熱（熱導率約 100~180W/(m・K)）特性，短切后仍能形成 “纖維網絡”，可賦予復合材料導電（防靜電、電磁屏蔽）、導熱（散熱部件）功能，這是玻璃纖維等絕緣材料無法實現的。
易分散與復合兼容性
短切形態使其能均勻分散在塑料（如 PP、PA、PPS）、樹脂（環氧樹脂、酚醛樹脂）、橡膠、水泥等多種基體中，且可通過注塑、擠出、模壓、噴射等常規工藝成型，無需復雜的連續纖維鋪層設備，降低了復合材料的生產門檻。
可控的長度與表面改性
短切長度可根據需求定制（常見 3mm、6mm、12mm、25mm）：短長度（3~6mm）適合薄壁注塑件，長長度（12~25mm）適合要求高力學性能的結構件；同時可通過 “表面涂覆偶聯劑”（如硅烷偶聯劑、環氧基偶聯劑）提升與基體的結合力，避免纖維 “脫粘” 導致性能下降。
二、制備工藝：從連續原絲到短切成品的關鍵步驟
短切碳纖維的制備需嚴格控制 “切割精度” 和 “纖維完整性”（避免切割時產生毛絲、斷絲），核心工藝分為 3 大環節：
1. 原材料預處理：選擇適配的碳纖維原絲
首先需根據應用場景選擇碳纖維原絲類型，核心區分在于 “原絲材質” 和 “性能等級”：
原絲材質：主流為 PAN 基（聚丙烯腈基）碳纖維（占全球產量 90% 以上，成本適中、性能均衡），少量為瀝青基（高模量、高導熱，用于特殊領域如航空航天散熱件）；
性能等級：按抗拉強度分為 “標準型”（T300、T700，用于工業領域）、“高強度型”（T800、T1100，用于航空航天、高端裝備），按彈性模量分為 “標準模量”（SM）、“中模量”（IM）、“高模量”（HM）。
預處理步驟：對連續碳纖維原絲進行 “退繞”，去除表面殘留的上漿劑（若原絲上漿劑與后續基體不兼容），或保留適配的上漿劑（如環氧類上漿劑適配樹脂基體）。
2. 精準切割：核心設備決定產品質量
切割是關鍵環節，需保證 “長度均勻性”（偏差≤±0.5mm）和 “纖維端部平整”（無劈裂、毛絲），主流設備有 2 類：
旋轉刀片式切割機：適用于中短長度（3~12mm），連續原絲通過 “羅拉” 勻速輸送至高速旋轉的刀片（刀片間距可調節），切割效率高（可達 1000kg / 小時以上），適合工業化量產；
超聲波切割機：適用于長長度（12~50mm）或易劈裂的高模量碳纖維，通過超聲波振動使刀片 “微震切割”，減少纖維損傷，但效率較低，多用于高端定制產品。
3. 后處理：確保分散性與穩定性
切割后的短切碳纖維需經過 2 步后處理：
篩分與除雜：通過振動篩去除 “超長絲”“短碎絲” 及雜質，保證長度一致性；
表面改性（可選）：若需提升與基體的結合力，會進行 “偶聯劑涂覆”（如將硅烷偶聯劑稀釋后噴霧涂覆）或 “等離子體處理”（活化纖維表面，增加活性基團），最終打包為 “袋裝” 或 “罐裝” 成品（防止團聚）。
鹽城市翔盛碳纖維科技有限公司是一家經發改委、工商局核準成立的國家級高新技術企業（證書編號GR202232016363），注冊商標為“翔力”。翔盛作為一家集科研、開發、生產、銷售于一體的公司，致力于研究碳纖維、芳綸纖維等特種纖維復合材料的功能性與設計多樣性，目前鹽城市翔盛碳纖維科技有限公司專業生產：碳纖維長絲、短切碳纖維、碳纖維粉、高強高模聚乙烯短纖維、芳綸短纖、工程纖維系列及纖維切斷機等產品。
- 短切碳纖維應用全解析：賦能多領域輕量化升級的高性能材料！
- 短切碳纖維：多元性能優勢引領材料升級！
- 短切碳纖維：復合材料的功能性增強體！
- 霜天里的“黑科技纖維”！
- 短切碳纖維：重塑材料世界的黑色基石！
- 立冬識骨：短切碳纖維的堅韌之美！