Нити-предшественники углеродного волокна не используются непосредственно в необработанном виде; скорее, они служат важнейшими исходными материалами для производства углеродного волокна. Их качество напрямую определяет механические свойства получаемого углеродного волокна, а их дальнейшее применение реализуется через само углеродное волокно. Ключевые области применения включают аэрокосмическую промышленность, лопасти ветряных турбин, оборудование для спорта и отдыха, а также сосуды под давлением.
В аэрокосмическом секторе-основной домен высокоэффективных-углеродных волокон-маленьких-волокон-предшественников жгутов преимущественно используется. Маленькие-жгуты накаливания остаются центральным под-сегментом мирового рынка предшественников углеродного волокна на основе ПАН-. Аэрокосмическая и оборонная промышленность в настоящее время представляет собой наиболее важный и основной источник спроса на прекурсоры углеродного волокна на основе ПАН-, на долю которых в 2024 году придется примерно 49,22% доли рынка. Производство небольших-жгутов углеродного волокна требует использования дорогих специализированных нитей-прекурсоров из полиакрилонитрила (ПАН), а соответствующие технологии производства подлежат строгой конфиденциальности.
В промышленном и гражданском секторах крупные-волокна-прекурсоры играют важную роль в снижении затрат и расширении сферы промышленного применения. Траектория разработки крупных прекурсоров-буксов в первую очередь ориентирована на удовлетворение промышленных и гражданских потребностей. Крупномасштабное-производство жгутов 24K и 48K специально разработано для удовлетворения этого спроса. Следовательно, разработка крупных-жгутов или "гигантских- жгутов", обладающих превосходными механическими свойствами, стала ключевой целью промышленного развития технологии углеродного волокна.
Стоимость нитей-предшественников составляет значительную часть общей стоимости углеродного волокна, что делает ее решающим фактором, влияющим на широкое внедрение углеродного волокна в приложениях конечного использования. В настоящее время в китайской промышленности углеродного волокна на волокна-прекурсоры приходится значительная доля производственных затрат,-достигающая 60,26%. В частности, стоимость, связанная с подготовкой этих нитей-предшественников, составляет примерно 51% от общей стоимости производства. Подготовка нитей-прекурсоров считается «жизненно важным звеном» производства углеродного волокна, поскольку затраты, понесенные на этом конкретном этапе, составляют почти половину общих производственных затрат.
Чтобы расширить сферу применения углеродного волокна, необходимо разработать более дешевые-волокна-прекурсоры, чтобы обеспечить экономически-эффективное производство углеродного волокна. Исследования новых, недорогих-материалов-прекурсоров включают полиакрилонитрил текстильного-класса, полиакрилонитрил,-формованный из расплава, полиэтилен и лигнин. Кроме того, био-сырье,-такое как лигнин-, привлекает все большее внимание исследователей.
Преобразование исходных нитей в готовую продукцию посредством совместных усилий по всей промышленной цепочке создания стоимости представляет собой ключевой этап в более широкой экосистеме индустрии углеродного волокна.
