日本三菱化學控股集團是目前少數的既擁有PAN基碳纖維又擁有瀝青基碳纖維的生產企業之一，三菱在碳纖維產品生產鏈中涵蓋了原料到終產品。

　　
本文主要介紹了2021年7月三菱公司發布的新產品目錄和性能指標，其中包括了連續PAN基碳纖維和瀝青基碳纖維，短切碳纖維以及碳纖維粉等。

　　
1日本三菱化學概述

　　日本三菱化學（Mitsubishi Chenical Corporation，MCC）擁有系列化的瀝青基碳纖維產品；而三菱人造絲（Mitsubishi Rayon Co., Ltd, MRC）擁有PAN基碳纖維技術，兩家企業均隸屬于日本三菱化學控股公司（Mitsubishi Chenical Holdings Corporation，MCHC）。

目前，三菱化學已經將MCC和MRC兩家公司碳纖維業務進行了整合，統一由MCHC進行對外業務，因而三菱化學公司的碳纖維產品包括了超高強度（MR70 12P）PAN 基碳纖維和超高模量(K13D2U)高性能瀝青基碳纖維。

　　
三菱化學公司的PAN基碳纖維是基于公司專長，以高分子合成和高分子加工為核心的技術，通過使用原料聚丙烯腈（PAN）聚合而成的。而瀝青基碳纖維的原料纖維則是基于公司在煤化學領域的長期積累，通過從煤中提取的煤焦油瀝青進行獨特加工后紡成的。

　　
2連續PAN基碳纖維與瀝青基碳纖維

　　2.1 連續PAN基碳纖維

　　三菱化學公司的連續PAN基碳纖維主要分為PYROFIL?系列和GRAFILl?系列，生產基地分別位于日本和美國，纖維絲束規格可以從3k到60k；其中美國生產業務主要源于2013年三菱對美國知名碳纖維企業——Aldila公司的收購。

　　按照碳纖維力學性能，PYROFIL?系列碳纖維可以分為高強（HT）、中模（M）和高模（HM）三大系列（表1）。在中模產品中值得關注的MR 70 12P產品拉伸強度7.0GPa、拉伸模量324GPa，與日本東麗T1100G相當；而在高模量PAN基碳纖維產品中纖維模量高為HS 40 12P纖維425 GPa。公司大絲束碳纖維規格高可以達到60k（TRH50 60M）。

　　表1 PYROFIL系列PAN基碳纖維性能（2021版）

Grafil公司作為MRC在美全資子公司，其GRAFILl系列碳纖維產品主要有三款，分別是34-600（48k）、700（12k、24k），37-800（30k）碳纖維。

 

2.2 連續瀝青基碳纖維

　　DIALEAD系列瀝青基碳纖維具有較高的碳含量比，具有理想的石墨結構，它具有重量輕、剛度高、導熱系數高、熱膨脹系數超低等特點，是航空航天、體育運動和工業應用的理想材料。

　　DIALEAD系列瀝青基碳纖維模量高為K13D2U產品935GPa；拉伸強度高為K13C2U產品3.80GPa；連續碳纖維絲束規格主要分為2k、6k、12k和16k（表3）。

　　表3 DIALEAD?系列瀝青基碳纖維產品性能（2021版）

　　
3短切碳纖維與碳纖維粉

　　3.1 短切碳纖維

　　三菱公司的短切碳纖維主要分為PYROFIL?系列短切PAN基碳纖維和DIALEAD?系列短切瀝青基碳纖維。

　　短切PAN基碳纖維常規產品的拉伸強度3.73GPa、拉伸模量224GPa；大絲束規格產品拉伸強度3.30GPa、拉伸模量225GPa；根據上漿劑（集束劑）類型和應用領域每一款產品分為多種規格。另有一款MRO3NE產品拉伸強度、拉伸模量分別為4.40GPa、265GPa（表4）。

　　表4 PYROFIL?系列短切碳纖維性能指標（2021版）

DIALEAD?系列短切瀝青基碳纖維雖然只有4種產品，但是拉伸模量范圍比較廣，從185GPa到900GPa；主要產品性能指標如表5所示。

　　
表5 DIALEAD?系列短切碳纖維產品性能（2021版）

　　
3.2 碳纖維粉
三菱公司的碳纖維粉分為高剛性/高導熱級和抗靜電級兩種，均為瀝青基碳纖維，兩種纖維的性能如下表所示。