聚丙烯腈纳米纤维的发展现状与展望
高科技纤维应用领域及在我国的发展现状
高科技纤维应用领域及在我国的发展现状高科技纤维又称特种纤维，按性能划分有五大类：耐强腐蚀含氟类纤维、耐高温纤维、阻燃纤维、高强高模纤维和功能纤维。
其中，高强高模纤维特别是聚丙烯腈基碳纤维和对位或间位芳酰胺纤维（芳纶）最为重要。
早在20世纪80年代初，以美、日为代表的发达国家对化纤的发展作了重要战略转移，开始把投资重点由传统化纤转向高科技纤维。
21世纪发达国家高科技纤维的发展可望继续加速，一些通用化纤生产线不断转产高科技纤维，新工艺、新技术和新产品将不断涌现。
而我国在这方面的研究开发落后于发达国家约20年。
由于发展高科技纤维有着极其重要的战略意义，专家呼吁我国应重视高科技纤维特别是碳纤维的科技攻关和产业化。
其重要意义并不亚于纳米材料，对提升国民经济的整体素质和改造传统产业有着重要作用。
高科技纤维应用领域广泛高科技纤维是具有高附加值和高收益的产品。
以美国为例，1984年高科技纤维产量占化纤总产量的1.6％，而产值却占12.6％；到1998年，其产量所占比例上升至2.4％，而产值却占化纤总产值的20.4％。
尽管这些高科技纤维的前期开发投入较大，但后期回报也高。
在前些年世界经济低弥时期，高科技纤维却供不应求，成为支撑收益的中坚产品。
高科技纤维也是支撑高科技产业发展的重要基础材料，是运载火箭和导弹、各类航天器、宇宙站、人造卫星、宇航服、喷气式客机和战斗机、船舶、超高速列车、医学和生物工程等的关键材料。
同时，也能满足许多传统产业特别是支柱产业更新换代的需要。
例如，环保节能型新一代汽车，其高速飞轮转子、压缩天然气罐、高速子午胎、发动机耐热传感器、轻量传动轴、弹簧板以至车体，皆采用高性能纤维复合材料。
在新建建材领域，高强高模纤维增强水泥、复合材料型材、混凝土结构物的加固修复用片材、大跨度斜拉桥和悬索桥用代钢索缆绳、拉挤成型代钢筋材料等，都采用高性能纤维。
在电子和信息产业领域，柔性印刷线路板基板、光缆及其补强材料、塑料光纤计算网络、防辐射手机外壳、电磁波屏蔽材料、防尘静电工作服、超净室高效空气滤材，都需要各种高性能纤维和功能纤维。
功能聚丙烯腈纤维的研究进展
低 分子 化合 物 的阻燃 添加 剂 中，已有研 究的阻燃添
相 应 的柔 弹 性染 色 性 单 体 进 行共 聚 可 实现 阻 燃 改
性 的方 法 。卤素 和 磷 系 是 目前应 用最 广 的阻 燃 成 分 ，主 要有 氯 乙烯 （ Ｃ） Ｖ 、偏 二 氯 乙烯 （ Ｃ） 一 ＶＤ 、 乙烯基 双 （ 一 代 乙基 ）磷酸 酯 、磷 酸单 烯丙 基二 ２氯
０ 绪论
烷基 酯等 ，还可包 括 其他 阻燃 成分 ，如氮 、硅 、硼 、
聚丙烯 腈纤 维被称 为 人造 羊毛 ，是代替 羊毛 的
一
锵 等元 素 ［４ ３】 ．。在聚 丙 烯 腈 纤维 共 聚 体 的合成 过程
中，也可加 入亲 水性 单体 ，通过 共聚 反应合成 亲水
种 理想合 成纤 维 ，它 具有 较好 的 蓬松性 、弹性 、
７ 。１ ． ７ ｌ一
２１ ０ ２第 ｌ 期
子化 合物添 加剂 中 ，已有研 究 的 阻燃 添 加剂有 磷酸 二氢 铵和脲 复合 阻燃 剂等 。 在 聚 丙烯 腈 纺丝 原 液 中可 加 入 少量 导 电物 质 （ 如加 入炭 黑或金属 氧化 物）或抗 静 电剂 ， 聚丙烯 与
性聚 丙烯腈 纤 维 。在 这种 改性 方法 中 ，功 能化 材料 的选 择难度 是较 大 的 。例 如 ，为保持共 混 阻燃 聚丙 烯 腈 纤维 的性 能 ，阻燃剂 的含 量 能太 高； 同时 ， 阻燃 剂在 纺 丝 原 液 中 的溶解 性 和 分 散 性 与聚 丙烯
腈 的相 容性 、纺丝 过程 中的保 留率 、耐洗 涤性及 毒 性等 都是需 要考 虑 的冈素 。Ｅ前 已丁业 化的聚 丙烯 ｊ
归纳和 总 结，讨论对 它进 行功 能化 改性 处理 的研究
聚丙烯腈基碳纤维的发展现状
聚丙烯腈基碳纤维的发展现状摘要：介绍了聚丙烯腈（pan）基碳纤维的国际碳纤维产业的情况和我国碳纤维产业的现状及发展趋势。
关键词：pan碳纤维复合材料应用the current status and development trend of pan carbon fiberzhao xiao-li ,wang li-juanxi’an carbon materials company limited, xi’an, shaanxi 710025, p. r. chinaabstract: the research current status and development trend of pan carbon fiber in home and abroad were introduced mainly.keywords: pan carbon fiber, the research current status and development trendpan碳纤维是一种新型非金属材料。
它一般不单独使用。
多作为增强材料加入树脂、金属、陶瓷，混凝土等材料中构成复合材料。
碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、传热和热膨胀系数小等优异性能。
既可以作为结构材料承载负荷，又可作为功能材料发挥作用。
因此，近年来碳纤维的应用发展十分迅速，在航空、航天、汽车、风力发电、建筑、电子、体育运动器材等领域得到了广泛的应用[1-2]。
一、发展现状1.国外发展现状1959年聚丙烯腈碳纤维首先由日本的进腾昭南研制成功，1963年英国皇家航空研究中心在纤维处理过程中施加张力进行牵伸，制得高性能碳纤维。
1967年日本东丽公司结合英美的技术，于1971年建成12t/a的生产线，20世纪80年代，碳纤维生产工艺不断改进，性能得到了迅速提高，30多年来，东丽公司开发出了系列碳纤维，如高强型碳纤维t300、t400、t700、t800、t1000；高模量石墨纤维m40；高强高模型碳纤维m40j、m50j等，代表了国际领先水平。
2023年聚丙烯腈行业市场环境分析
2023年聚丙烯腈行业市场环境分析
聚丙烯腈是一种热塑性高分子材料，具有优异的物理性能和化学稳定性，在工业和消费品领域有广泛应用。
随着经济全球化和科技进步，聚丙烯腈行业市场环境也在不断变化。
一、市场规模及趋势
聚丙烯腈的生产与消费都呈现增长趋势。
据统计，2017年聚丙烯腈总产量为270万吨，市场规模达到了116.3亿美元。
预计到2024年，聚丙烯腈市场规模将增加至179.7亿美元，年复合增长率为5.5%。
在应用方面，汽车、电子和航空航天等领域的需求将会增加。
二、其它市场竞争
聚丙烯腈面临了来自其它高分子材料的竞争，如聚碳酸酯、聚苯乙烯和聚氨酯等。
与这些材料相比，聚丙烯腈的优点在于它的物理性能、化学稳定性及成本效益。
三、原材料成本压力
聚丙烯腈的生产原料是丙烯腈，丙烯腈的价格对聚丙烯腈的生产成本有很大的影响。
该行业的生产商可能会受到供应链中价格波动的影响。
此外，丙烯原材料的供应和价格也会影响聚丙烯腈生产商的运营。
四、技术和环保要求
随着社会环保意识的增强，聚丙烯腈生产商需要更加注重环保和绿色生产。
此外，技术创新也是提高竞争力和进一步发展的关键。
聚丙烯腈生产商需要不断提高生产效率和产品质量，适应不断变化的市场需求。
总之，虽然聚丙烯腈行业面临着市场竞争和原材料供应价格的压力，但其市场前景及其在多个应用领域的广泛使用，使其市场前景看好。
聚丙烯腈生产商需要不断创新，适应市场环境的变化，以保持竞争力和持续发展。
静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维及其炭化研究的开题报告
静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维及其炭化研究的开题报告1.研究背景纳米纤维是一种直径在纳米级别的连续纤维，具有高比表面积、高孔隙率、可调制的直径和表面化学性质等优点。
纳米纤维可以被广泛应用于领域如高效过滤、传感器、电池电容器、生物医学等领域。
静电纺纺丝技术是一种制备纳米纤维的常用方法，其通过施加高电场将溶液内的聚合物分子拉伸成纳米级别的纤维。
聚丙烯腈 (PAN) 是一种常用的静电纺纺丝聚合物。
由于其独特的化学结构与性质，可以利用热解炭化工艺将其转化为高性能材料，如活性炭和碳纤维。
因此，在本研究中，我们旨在通过静电纺纺丝技术制备PAN纳米纤维并进一步研究其热解炭化过程，探究其结构与性能的变化规律，从而为其在能源、环境和生物医学等领域的应用提供基础研究。
2.研究内容本研究将主要包含以下内容：(1)制备PAN纳米纤维：选取适当的PAN溶剂、浓度、静电纺纺丝工艺参数以制备PAN纳米纤维。
使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等手段表征纤维的形貌和直径。
(2)热解炭化研究：利用TGA/DSC和FT-IR等技术研究PAN纳米纤维在空气条件下的热重性能和热解炭化过程。
通过Raman光谱、X射线衍射（XRD）和高分辨转移电子显微镜（HRTEM）等手段研究炭化后纳米纤维的结构、晶态和形貌等方面的变化。
(3)应用研究：根据炭化后纳米纤维的结构与性能，在领域如气体吸附、生物医学等应用中探究潜在的应用前景。
3.研究意义本研究旨在通过制备纳米级别的PAN纤维和进一步研究其热解炭化过程，探究其结构与性能的变化规律以及潜在应用前景。
本研究成果不仅对于了解PAN纤维的性质和炭化过程有重要的理论意义，同时也为PAN纤维在能源、环境、生物医学等领域的应用提供了基础研究框架。
静电纺丝法制聚丙烯腈基碳纤维【文献综述】
静电纺丝法制聚丙烯腈基碳纤维【⽂献综述】毕业设计⽂献综述纺织⼯程静电纺丝法制聚丙烯腈基碳纤维⼀、前⾔部分聚丙烯睛(PAN)碳纤维在航空航天、武器装备，以及⾼科技产业中都具有重要的地位，但是制备碳纤维时，要维持⾼强度,⼀般会降低其模量；只有纳⽶碳纤维不仅具有超⾼强度，还同时具有超⾼模量，从理论上来讲纳⽶碳纤维的综合性能最好[1]。
因此，纳⽶碳纤维的制备和应⽤是现代纳⽶材料领域研究的⼀个热点。
制备纳⽶碳纤维的⽅法主要有两种[2]:⼀是化学⽓相沉积法，这种⽅法⽣产成本⾼，产品纯度低；⼆是静电纺丝法，由静电纺丝可以制备连续碳纤维长丝，⽽且直径均匀性和化学纯度要好得多。
制备纳⽶碳纤维的整个⼯艺过程中不使⽤含有⾦属离⼦的化合物，避免了提纯要求，降低了制造成本，扩⼤了应⽤范围。
1.1 聚丙烯腈聚丙烯腈是由单体丙烯腈经⾃由基聚合反应⽽得到。
⼤分⼦链中的丙烯腈单元是头-尾⽅式相连的，主要⽤于制聚丙烯腈纤维。
聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐⽇晒性好，在室外放置18个⽉后还能保持原有强度的77%。
它还耐化学试剂，特别是⽆机酸、漂⽩粉、过氧化氢及⼀般有机试剂。
1.2 碳纤维碳纤维（carbon fiber 简称CF），是⼀种含碳量在95%以上的新型纤维材料。
⼀般是由有机纤维经热处理⽽得到。
碳纤维具有强度⼤，模量⾼，密度⼩，线膨胀系数⼩等诸多优点，被称为新材料之王[3]。
1.3 纳⽶纤维⼀般是指纤维的直径是在纳⽶级。
有些⼈把直径⼩于111nm的纤维称为纳⽶纤维，⽽有些⼈则定义直径⼩于0．3tlm的纤维称为纳⽶纤维，也有⽂献将纳⽶纤维定义为直径为纳⽶级，长度超过lum的物质。
纳⽶纤维主要包括两个概念：⼀是严格意义上的纳⽶纤维，是指纤维直径⼩于100nm的超细纤维。
另⼀概念是将纳⽶粒⼦填充到纤维中，对纤维进⾏改性。
1.4 ⾼压静电纺丝⾼压静电纺丝[4](简称“电纺”)是⼀种利⽤⾼压静电为驱动⼒产⽣纳⽶纤维的⽅法，可制得直径为300nm左右的纳⽶纤维。
2023年聚丙烯腈行业市场分析现状
2023年聚丙烯腈行业市场分析现状聚丙烯腈（Polyacrylonitrile，简称PAN）是一种重要的合成聚合物。
它具有优异的物理和化学性质，被广泛用于纺织品、合成纤维、电子材料等领域。
在聚丙烯腈行业，中国是全球最大的生产和消费市场之一。
本文将对聚丙烯腈行业的市场分析进行现状分析。
1. 市场规模和增长趋势根据数据显示，全球聚丙烯腈市场规模近年来呈现稳定增长。
据预测，到2025年，全球聚丙烯腈市场规模将达到数十亿美元。
中国聚丙烯腈市场规模约占全球市场的40%，是全球最大的生产和消费国家。
2. 行业竞争格局目前，聚丙烯腈行业的竞争格局相对集中。
主要的竞争者包括中国石油化工集团公司、江苏山特维克化工股份有限公司、湖北天威化纤股份有限公司等。
这些企业在技术研发、生产能力、市场份额等方面具有一定的优势。
3. 市场需求和应用领域聚丙烯腈广泛应用于纺织行业、合成纤维生产、电子材料、电池等领域。
纺织行业是聚丙烯腈的主要市场，占据了聚丙烯腈总需求的50%以上。
随着人们对合成纤维的需求不断增加，聚丙烯腈的需求也将继续增长。
4. 产业政策和环保压力聚丙烯腈行业受到产业政策和环保压力的影响。
近年来，中国政府加大了对环境保护的力度，对于高污染、高能耗的产业进行了整治。
聚丙烯腈行业也在逐渐转型升级，加强环境保护，推动绿色化发展。
5. 技术创新和发展趋势聚丙烯腈行业面临着技术创新和发展的机遇和挑战。
新材料、新工艺、新装备的应用将推动聚丙烯腈行业的发展。
同时，企业需要不断提高技术研发能力，提高产品质量和降低成本，以应对市场竞争的挑战。
综合以上几点，聚丙烯腈行业在中国具有较大的市场潜力和发展机会。
随着国内经济的发展和人民对生活品质的不断提高，对于合成纤维的需求将持续增长，推动了聚丙烯腈行业的发展。
同时，面临着环保压力和技术升级的挑战，企业需要加大技术创新力度，推动行业向绿色化、高效化发展。
聚丙烯腈纤维的文献综述
1．绪论聚丙烯腈是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。
大分子链中的丙烯腈单元是接头尾方式相连的。
主要用于制聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维（俗称晴纶）的强度并不高，耐磨性和抗疲劳性也较差。
聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐日晒性好，在室外放置18个月后还能保持原有强度的77%。
它还耐化学试剂,特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂。
2.聚丙烯腈的性能及用途聚丙烯腈纤维是一种高分子长链合成的聚合物形成的人造纤维，其丙烯腈含量至少占85%。
它表面平滑，具有良好的悬垂性能，可以生产保暖且很轻的织物。
它的弹性和回弹性具佳，并具有优异的耐阳光和耐气候性能。
这种纤维可以水洗或干洗。
但是聚丙烯腈纤维的强度一般，湿态时强度约降低20%，但是干燥后即恢复。
是一种疏水性纤维（回潮率为1%），常发生静电和起球现象，其耐磨性能一般。
有着人造羊毛美称的腈纶，又有着便宜的价格，所以成为了羊毛和棉花的最佳替代品。
在我国化纤工业中，聚酯纤维主要用于仿棉或仿丝型织物、而仿毛型织物以腈纶为主要原料。
腈纶外观蓬松，手感柔软，具有良好的耐光、耐气候、其弹性和保暖性可以和羊毛媲美，深受消费者欢迎。
在我国毛纺及人造毛皮所用原料中腈纶占最主要地位。
腈纶的优良性能使其在服装、服饰、产业领域有广泛的应用。
聚丙烯腈纤维根据不同的用途可纯纺或与天然纤维混纺，可与羊毛混纺成毛线，或织成毛毯、地毯等，还可与棉、人造纤维、其他合成纤维混纺，织成各种衣料和室内用品。
3.腈纶的发展历史早在100多年前人们就已制得聚丙烯腈,但因没有合适的溶剂，未能制成纤维。
1942年，德国人莱因与美国人莱瑟姆几乎同时发现了二甲基甲酰胺溶剂，并成功地得到了聚丙烯腈纤维。
1950年，美国杜邦公司首先进行工业生产。
以后,又发现了多种溶剂,形成了多种生产工艺。
1954年，联邦德国法本拜耳公司用丙烯酸甲酯与丙烯腈的共聚物制得纤维，改进了纤维性能，提高了实用性，促进了聚丙烯腈纤维的发展。
腈纶工业从2O世纪5O年代在美国、德国和日本实现了工业化生产，6O年代和7O年代世界腈纶工业快速发展，到8O年代由于服用纤维转向棉和天然纤维，而且原料价格上涨，成本增加，导致腈纶增长减缓。
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聚丙烯腈纳米纤维的发展现状与展望关键词：聚丙烯腈；静电纺丝；纳米纤维；活化；纳米碳纤维摘要：聚丙烯腈(PAN)，一种以良好的稳定性和机械性能著称的聚合物，已经广泛应用于碳纳米纤维(CNFs)的生产中，由于其环境友好性和商业可行性等诸多优良特点，近来很受关注。
在生产碳纳米纤维(CNFs)的众多单体中，由于聚丙烯腈的高含碳量和加工中的灵活性，以及腈类聚合物的阶梯型结构组成，碳纳米纤维(CNFs)也很容易获得稳定的产品。
由此可见，它们在电子、组织工程膜、过滤材料和高性能复合材料等领域有广泛的应用。
本文综述了PAN和PAN 预聚体是生产PAN碳纳米纤维(CNFs)聚合物原料中的混合物和各种复合材料。
各种PAN的改性和PAN未来的前景在不同的科学技术学科领域都将得以研究。
1. 介绍聚丙烯腈（PAN）和聚丙烯腈的共聚物已经广泛地地在商业/技术开发领域研究了近一个世纪。
PAN可被交联，但也可能存在不交联。
PAN的交使其产生了一些重要的物理性能。
比如不溶性和耐普通有机溶剂溶胀性。
近来，相当大的努力一直致力于研究聚丙烯腈（PAN）的加工和纤维成型技术。
在用于生产碳纳米纤维（碳纳米纤维）的各种不同预聚体中，聚丙烯腈是最常用的聚合物，由于梯形结构的腈类通过聚合形成；主要是由于其高的碳产率（高达56％）、弹性剪切最终使碳纳米纤维（CNF）产品容易获得稳定的结构。
PAN的化学性质是非常重要，因为其在形成纳米碳纤维的不同应用中，包括高多孔结构化纳米碳纤维的预聚体的使用中表面存储电子和能量应用，以及在石墨增强丝线用于高强度和高刚度的有机复合材料中的应用。
最近Inagaki等；介绍了化学和纳米碳纤维的应用科学技术发展研究主要限于日本。
Barhate和罗摩克里希发表了纳米纤维作为过滤微小材料的过滤介质。
李霞讨论关于静电技术生产纳米纤维的发展趋势。
然而，据我们所知，关于PAN-based CNFs研究的不同的技术和PAN-based CNFs 在诸多不同领域中的应用，如图1，对PAN基碳纳米纤维的整体批判性的评价没有过评论。
各种PAN的改性作为一个有效的预聚体和他们的未来前景在不同的科学技术领域和商业应用领域得以研究。
2. 聚丙烯腈纤维尽管丙烯腈（AN）早在1893就被发现，但由于很难将丙烯腈溶解来纺丝，直到1925以后才在丙烯腈转换成纤维的研究中有所进展。
丙烯腈单体和苯乙烯的共聚物一样非常有用，特别是在与苯乙烯和丁二烯共聚后所生成三元共聚物，称作ABS橡胶。
在1940年DuPont发现了适合溶解丙烯腈的溶剂后开发出了聚丙烯腈均聚物制造纤维。
PAN可溶于极性溶剂如DMF，DMSO，DMAC，二甲基砜和碳酸亚乙酯的水溶液，以及一些矿物盐。
聚丙烯腈的饱和溶液在50◦C可溶解于25％的DMF，相对于其他的溶剂这个溶解度是很高的。
PAN共聚物在加热至250◦C时因为发生降解颜色变暗。
PAN共聚物具有相对高的玻璃化温度（Tg），这些聚合物具有低温可塑性，不能用作塑性材料。
高熔点（317◦C）结晶聚丙烯腈，由于聚合物链段之间分子间力的作用，是其在适当的溶剂中溶解后将赋予其纤维优良的机械性能。
相邻的腈（CN）基团的偶极子之间明显的静电引力发生的这种分子内的相互作用限制了键的旋转，从而导致分子链更硬。
纳米碳纤维的性能很大的依赖于聚丙烯腈纤维稳定的微观结构。
3. 静电纺丝制备纳米纤维的技术制备纳米纤维的方法有很多，例如：气相生长，电弧放电法，激光烧蚀，化学气相沉积法。
然而，这些产品的制备过程成品率低，需要的设备非常昂贵。
另一方面，发明于1934年的静电纺丝法，可将溶液在外加电场的作用下制备直径范围在10nm--10um的纤维。
在静电纺丝过程中所施加的电场强度和溶液的电导率是影响纤维直径的重要参数。
另外的参数如：射流长度，溶液粘度，周围的气体，流速和收集器的几何形状都是纤维直径的影响因素。
图2显示了静电纺丝的过程；这些细节可以在报告中找到。
4. 碳纳米纤维碳纳米纤维（CNF）是一种长而薄的复合材料，直径约10-1000纳米的微小晶体粘合在一起和整齐排列的碳原子组成，平行于纤维的长轴。
晶体排列使纤维直径方向的强度异常强大。
由PAN原丝制备纳米碳纤维包括三个主要阶段；静电纺丝、预氧化和碳化。
足够稳定可纺聚丙烯腈纤维是获得得高质量纳米碳纤维的必要前提。
稳定性包括在含氧气的氛围中加热PAN纤维，诱发腈基（CN）发生环化反应和-CN =CN-中分子链的的交联，这个过程可以防止在随后的碳化过程中熔化。
在第二步中，碳化稳定的PAN纤维在惰性气氛中移除非碳化组分可选择的气体有；H 2 O、NH 3、CO、HCN、CO 2和N 2 ，获得碳纤维产率可达到约50-57％.4. 1 多孔纳米碳纤维碳纳米管（CNTs ）和纳米碳纤维备受关注，主要是因为它们不寻常的结构和在电化学中双电层电容器（EDLC），电池，催化剂载体和场发射显示器等所表现出的电性能。
在用于纳米碳纤维和碳纳米管的许多合成技术中，静电纺丝和催化化学气相沉积（CCVD）是最有前途的。
用于制造碳纳米纤维的聚合物的预聚体机械性能很差，不会给人们带来高碳收益。
由聚丙烯腈大规模地生产碳纳米纤维的预聚体有3种；人造丝，沥青和其他的一些机械性能不是很重要的普通可用预聚体。
常规纺织品级PAN含有15％的共聚单体，但在用于纳米碳纤维的PAN中共聚单体含量小于8％，市售PAN预聚体在其特性上略微不同，如分子量、分子量分布、结晶度、直径、分子取向和杂质。
由于这些特性最终将会影响碳纳米纤维的机械性能及其他性能，许多公司青睐于自己研制预聚体来改性预聚体，如加入某些添加剂来催化环化反应，利用树脂涂层抑制环化放热，通过在过热蒸汽中的后纺拉伸来改善其结构。
最终，纳米碳纤维的模量和强度和预聚体的拉伸比有直接关系。
当甘油被用作拉伸介质时拉伸性能大大提高，但由于碳纤维的性能依赖预聚体的性能；目前已努力通过改进共聚反应以提高PAN结构的特性，以混纺生产复合材料。
图3：碳化PAN的结构示意图。
当PAN纤维受到稳定的温度时，密梯形聚合物结构开始形成，防止高于200◦c时遇氧而炭化。
聚丙烯腈纤维碳化包括稳定的热处理，在700 --1500℃的不同惰性气体中去除非碳元素。
碳化后在800℃时，发生脱氮，形成网络结构。
在此过程中，纤维直径收缩，约失去其重量的50％。
4. 1. 1聚丙烯腈均聚物春和他的同事是第一个制备出直径在100纳米到几微米范围内的PAN纳米纤维。
众所周知多晶型碳是这些材料的活性基团。
由于其高的比表面积，静电纺超细纤维可以用于组织工程中的支架和高性能过滤器等。
同理，人们期望化学吸附的气体可以调制导电性，从而制造出传感器设备。
MacDiarmid等人，在PAN 纳米纤维上均匀的涂覆了一薄层在聚吡咯水溶液中浸泡过的20-25 nm的PAN基石墨NFs导电高分子。
另一方面，Wang等人通过静电纺丝和裂解处理等方法获得了PAN基石墨NFs。
在该研究中，硅晶片的表面上涂覆金粉的基板作为收集板所收集的PAN静电纺纤维用于随后单纤维的电导率测量。
PAN纳米纤维的石墨化导致其电导率以大约490S / m的速度急剧增加。
在另一项研究中，将NFS 溶解于PAN / DMF的预聚体后，在500〜1000℃的环境中分别进行0.5h、2h和5h的静电纺丝和真空热解。
通过光学显微镜和扫描电镜评估NFS的长度和横截面面积来计算出其电导率。
NFs的电导率随着热解温度的升高急剧增加，在较低热解温度下随着热解时间而增加，即：600、700和800 ◦C。
相比之下，NFs的电导率在900 and1000◦C的高热解温度时变化明显很小。
因为NFs在高温的激化下发生了转型。
Gibson等。
探究了NFs过滤膜；而Ryu等人，报道了PAN基碳纳米纤维的制备中在压力10 - 6 Pa的范围内采用低温氮吸附的方法来表征各种活化的方法。
Feng等人，开发了一种新颖和简单的方法合成PAN基NFs，使用阳极氧化铝膜作为模板来挤出PAN预聚体，PAN/DMF溶液中PAN含量为18％。
在于此工艺中阳极氧化铝膜作为模板（如图.4）。
上腔充满PAN原丝的干净、干燥的模板放置在紧凑型聚四氟乙烯（PTFE）薄膜上。
用泵以0.1MPa的压力将液体挤压成固化预聚体而形成PAN基NFs。
在1000◦C以上研究碳纤维热解温度的意义是，检测各种中间步骤包括PAN 的碳化中的影响因素。
SantiagoAviles和Wang后来测量了静电纺丝技术和真空热解技术制备碳纳米纤维的电导率和磁电导。
预聚体用的是将600mg的PAN溶于10mL二甲基甲酰胺（DMF）的商业PAN。
用150纳米厚的氧化硅薄膜作为硅晶片的衬底，以131毫米的金色触点阵列进行光刻图案。
该初纺PAN纤维在1000℃真空（10Torr）环境下27h后将发生热解。
这些材料的磁导与抛物线形的横向磁场成反比，其电导率约为27535S/m。
Zhao等人开发自润滑阳极氧化膜。
将铝用草酸重新阳极氧化处理，随后将丙烯腈在氧化铝膜的细孔内聚合形成碳预聚体。
碳纳米纤维应用在将多孔型阳极氧化膜（AOF）的孔隙中涂敷上铝以改善氧化铝膜的耐磨损性能。
Fernandez等人，用另一种方法来制备碳纳米纤维，在已石墨化海泡石的纳米孔内形成PAN。
这种天然微纤维硅酸盐通过延长毛孔结构获得的体积能够包含丙烯腈。
在140 ◦下对海泡石粉末进行真空脱水2小时，消除与单体混合之前的游离水。
在1g脱水海泡石中加入3ml的AN，将混合物用内注射器慢慢地喷洒到一个海泡石样品的密封箱中，以避免大气中的水分与海泡石和AIBN接触而成为自由基引发剂。
将混合物浸泡24小时后，将加热至60℃混合物在密封在密封瓶中加热24小时，以诱发聚合反应，随后在大气中对其进行24小时的220℃热处理，制成海泡石/PAN纳米复合材料。
图5示意，制成了一类新的导电性碳/粘土纳米复合材料，多样化的电化学装置，例如锂电池，传感器，和电催化剂。
Jang和Bae展示了盐助微乳液聚合技术合成碳纳米纤维，其中三氯化铁标定的PAN纳米颗粒通过微乳液聚合形成球形胶束，后期用另外的AN聚合形成纤维如图6所示。
PAN 纳米纤维碳化是在惰性氮气气氛中在900℃的高温下加热4小时完成。
该碳化PAN纳米纤维用来填充导电高分子复合材料，以提高其导电性。
Wang等人在500〜1000℃的环境下通过静电纺丝法和真空热解发制备出了。
此外，也对PAN / DMF预聚体溶液的电导率进行了研究。
报道了静电纺PAN基碳纳米纤维的低温导电性，并采用四点探针法在-260〜22◦C的温度范围内测了PAN基碳纳米纤维的电阻。
揭示了半导体高温电导系数的性质。
然而，Wang等人，用拉曼光谱仪将测试了由PAN / DMF预聚体溶液分别在在600℃、800℃、1000℃和1200℃下真空热解制备的纳米碳纤维的表征。