沥青基碳纤维(pitch-based carbon fiber)以乙烯焦油为前驱体,在熔融纺丝、预氧化、碳化与可选的石墨化工序后形成。与 PAN 基碳纤维不同,沥青基纤维的核心价值不在拉伸强度,而在尺寸稳定性、可控导电性、隔热性以及与塑料、橡胶、PTFE 等基体的优异分散与结合。它是密封件、抗静电塑料、摩擦材料、保温毡前驱体等功能复合材料的关键增强相。

奥亿达 FiberElite® 系列采用等向沥青(isotropic pitch)路线,以自产 RefineU® 沥青为源头原料,纤维直径约 13.5 μm,是 PAN 基碳纤维(约 7 μm)的近两倍,更粗的纤维提供更稳定的"骨架支撑",在长期受压、复杂分散、动态摩擦工况下表现更好。产品分为短切纤维(C 系列,毫米级)与磨碎粉末(P 系列,微米级)两类,每类提供标准等级与石墨化等级(CG / PG),覆盖从工业填料到半导体级深度纯化的全光谱需求。

工艺流程

从沥青到碳纤维,五步连续工艺。

从自产 RefineU® 沥青出发,依次经过熔融纺丝、预氧化(稳定化)、碳化、可选石墨化与可选深度纯化。每一步都对应一组关键工艺指标与产品定位。

01 熔融纺丝 300–350°C ~13.5 μm 直径 02 预氧化 200–400°C · 空气 不熔化稳定 03 碳化 1000–1500°C · N₂ 碳含量 > 99% 04 ★ 石墨化(可选) 1500–2500°C · 惰性气 CG / PG 等级 05 深度纯化 2000–3000°C 灰分 < 20 ppm 沥青到碳纤维垂直一体化产线
两类产品

短切纤维 + 磨碎粉末。两种形态,两类应用。

FiberElite® 系列以两种物理形态交付:毫米级短切纤维(C 系列)作为可见纤维填料,用于注塑、刹车片、保温毡基料;微米级磨碎粉末(P 系列)作为微观填料,用于密封垫片、导电塑料、抗静电涂层。两类形态都提供标准(碳化)与石墨化(CG / PG)两个纯度等级。

FiberElite® C 系列短切碳纤维
FiberElite® 系列 · 短切纤维

C 系列短切碳纤维

毫米级可见纤维,由整束沥青基碳纤维裁切而成。直径 13.5 μm 提供稳定的骨架增强效果。在塑料注塑、刹车片配方、保温毡前体中作为可见填料分散,提供尺寸稳定性、抗压性与摩擦相容性。

C-6 · 6 mm(5–13 mm)· 注塑、导电水泥
C-12 · 12 mm(8–20 mm)· 刹车片摩擦材料
C-25 · 25 mm(20–30 mm)· 保温毡前驱体
石墨化版本以 CG- 前缀标识。其他长度可定制。
FiberElite® P 系列磨碎碳粉
FiberElite® 系列 · 磨碎粉末

P 系列磨碎碳粉

微米级粉末,用于需要均匀填充与受控导电的精密复合材料。粒度从 100 μm 到 800 μm,覆盖从涂料、PTFE 垫片到 IC 托盘等抗静电塑料的不同需求。石墨化等级(PG)灰分 ≤ 200 ppm,是半导体级保温与高端 ESD 应用的首选。

P-100 · 100 μm · PTFE 垫片、涂料、导电油墨
P-200 · 200 μm · PTFE 垫片、橡胶增强
P-400 · 400 μm · IC 托盘抗静电塑料
P-800 · 800 μm · 结构增强填料
石墨化版本以 PG- 前缀标识。其他粒度可定制。
产品规格

两个等级,覆盖工业到半导体应用窗口。

所有 FiberElite® 产品分为标准等级(碳化)与石墨化等级(CG / PG)。两个等级共享相同的纤维几何(直径 13.5 μm、抗拉 > 500 MPa),区别在于碳含量、灰分与电阻率。下表展示物性对比与主推 SKU 完整列表。

核心物性 单位 标准等级C / P 系列 · 碳化 石墨化等级CG / PG 系列
碳含量%> 99> 99.9
灰分ppm≤ 500≤ 200
体积电阻率mΩ·cm3.0–6.01.0–3.0
纤维直径μm13.5(10–15)13.5
抗拉强度MPa> 500
拉伸模量GPa> 40> 40
密度g/cm³> 1.55> 1.55
查看完整 SKU 列表(C / CG / P / PG 主推 7 个型号 × 2 等级) 展开 收起
型号 形态 长度范围 等级 典型应用
C-6 / CG-6短切纤维6 mm(5–13)标准 / 石墨化注塑、导电水泥、通用增强
C-12 / CG-12短切纤维12 mm(8–20)标准 / 石墨化刹车片摩擦材料
C-25 / CG-25短切纤维25 mm(20–30)标准 / 石墨化保温毡前驱体(针刺成毡)
P-100 / PG-100磨碎粉末100 μm(80–150)标准 / 石墨化PTFE 垫片、涂料、导电油墨
P-200 / PG-200磨碎粉末200 μm(130–260)标准 / 石墨化PTFE 垫片、橡胶增强
P-400 / PG-400磨碎粉末400 μm(280–500)标准 / 石墨化IC 托盘抗静电塑料
P-800 / PG-800磨碎粉末800 μm(700–950)标准 / 石墨化结构增强填料

主推 7 个长度规格 × 标准 / 石墨化两个等级,共 14 个 SKU。除主推规格外,C 系列可定制 100–1200 mm 中长纤维,P 系列可定制 10–50 μm 超细粉末。每批次留样并随货提供检测报告(碳含量、灰分、电阻率、纤维直径分布)。最小订货量 kg 级研发样品起,量产订单吨级供应。

应用
01 — 应用
01.
密封 / 垫片
PTFE 垫片 · 橡胶密封 · 长期尺寸稳定

密封垫片增强相

PTFE 垫片、橡胶密封、长期抗压稳定
为什么 13.5 μm 比 7 μm 更稳

密封垫片对碳纤维的核心要求是抗压塑变与长期尺寸稳定,而非拉伸强度。FiberElite® 13.5 μm 的纤维直径几乎是 PAN 基纤维(约 7 μm)的两倍,提供更强的"抗压骨架",在垫片长期受压、热循环工况下不坍缩、不流失。沥青基碳纤维本身具备一定的滑动性(自润滑),与 PTFE、橡胶基体相容性好,是高性能汽车密封、阀门垫片、泵壳密封圈的关键增强相。

不同基体的填料路线

PTFE 软垫片首选微米级磨碎粉末,粒度选择以可均匀分散于 PTFE 基体且不破坏低摩擦性能为原则。橡胶密封件的高负载场景可选用更大粒度的粉末以提升支撑刚性。半导体密封场景或对纯度敏感的应用建议升级到石墨化等级,灰分 ≤ 200 ppm。需要无石棉合规配方的法兰垫片,可采用短切纤维作为传统石棉的直接功能替代。

推荐产品
FiberElite® P-100 / P-200(PTFE)· P-400(高负载橡胶)· PG 等级(半导体密封)
解决方案 功能复合材料:密封件失效原因与配方设计
02 — 应用
02.
抗静电 / 半导体
导电塑料 · 抗静电涂层 · 半导体级

抗静电塑料、涂层与半导体级填料

IC 托盘、抗静电地坪涂层、ESD 防护、半导体相关塑料件
"温和导电"与微量添加

半导体晶圆、电子元件、易燃品仓储等场景对静电极度敏感,但塑料和涂层也不能像金属一样直接短路。FiberElite® 在 PPO / PPE 等工程塑料中以微量填充(通常 5–15% 重量比)即可将表面电阻调控至 10⁶ – 10⁹ Ω 的 ESD 安全区间,既释放静电,又不形成导电通路。同样的逻辑适用于洁净室抗静电地坪涂层与导电地砖:相同导电性目标下,沥青基碳纤维所需添加量明显低于直短纤维。

颜色与表面友好

相比炭黑或石墨,碳纤维粉末对配色的影响更小,浅色抗静电塑料件、彩色地坪涂层都可正常实现。13.5 μm 直径还能避免薄壁注塑时常见的纤维浮起问题,注塑面光洁度好,对色泽要求较高的电子设备外壳、医疗器械配件特别合适。

为什么半导体客户选 PG 等级

晶圆制造对金属离子污染极度敏感(< ppb 级)。PG 等级灰分 ≤ 200 ppm,电阻率 1–3 mΩ·cm,是 IC 托盘、晶舟载具、扩散炉相关塑料件的首选填料。对洁净度有更高要求的应用,可订购深度纯化版本(灰分 < 20 ppm)。

推荐产品
FiberElite® P-100 / P-200(导电涂层、抗静电地坪)· P-400 / PG-400(IC 托盘、工程塑料)· PG 全系列(半导体相关)
解决方案 功能复合材料:IC 托盘与 ESD 塑料的填料选型
03 — 应用
03.
摩擦 / 滑动
刹车片 · 离合器 · 自润滑衬套

摩擦材料与滑动部件增强相

刹车片、离合器衬片、轴承衬套、高温摩擦工况
沥青基纤维在摩擦体系中的作用

刹车片在高速摩擦工况下温度可瞬时超过 600°C。沥青基碳纤维的耐温性(在惰性气氛下可至 2000°C 稳定)、化学惰性与适中导热使其成为有机基(NAO)与半金属(Semi-Metallic)刹车片的关键纤维相。中等长度短切纤维提供与树脂基体的最佳缠结密度,既增强结构,又不破坏摩擦系数曲线。同样的逻辑适用于离合器衬片,纤维长度选择决定接合平顺度。

滑动 / 自润滑应用

沥青基碳纤维本身具备自润滑性,加入热固性树脂(酚醛、环氧)或工程塑料后,可显著改善滑动副的耐磨性与摩擦系数稳定性。典型应用包括轴承衬套、阀门密封件、泵壳内衬,特别适合不能使用油脂润滑的高温或洁净工况。

石棉替代

FiberElite® 短切纤维是无石棉刹车片与摩擦材料配方的合规纤维相,不涉及石棉法规限制,适用于全球出口。在欧美主流 NAO 配方中典型添加量 2–8% 重量比。

推荐产品
FiberElite® C-12(主流刹车片、离合器)· C-25(重型摩擦工况)· P-400 / P-800(树脂基滑动衬套)
解决方案 功能复合材料:摩擦材料的配方与纤维选型
奥亿达 FiberElite® 研发实验室
研发与定制

从纤维直径到化学纯度.
可工程化的每一项参数。

  • 01

    定制长度与粒度分布

    除主推 7 个标准规格外,C 系列可定制 100–1200 mm 长纤维(针刺毡专用),P 系列可定制 10–50 μm 超细粉末(高端涂料、油墨)。客户可指定均值、上下限与分布特征。

  • 02

    半导体级深度纯化

    在标准石墨化(灰分 ≤ 200 ppm)基础上叠加 2000–3000°C 高温纯化工序,可将灰分进一步降至 < 20 ppm。适用于晶体生长热场、扩散炉部件等对金属离子污染敏感的半导体场景。

  • 03

    表面改性

    针对不同基体(PTFE / 橡胶 / 工程塑料 / 树脂)的浸润性与界面结合需求,可提供氧化处理、上浆剂、偶联剂等表面改性版本。研发团队具备 SEM、TGA、表面接触角等表征能力。

  • 04

    黏胶基碳纤维

    在沥青基主线之外,奥亿达也提供黏胶基(rayon-based)碳纤维,应用于航天烧蚀防热、特殊低导热场景等领域。如有相关需求,可单独咨询,由研发团队评估技术方案。

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需要标准型号还是定制规格?

欢迎提供应用场景(密封件、抗静电塑料、摩擦材料或研究方向)、目标长度 / 粒度、纯度要求与采购规模。我们的技术团队将协助确认合适的标准 SKU 或评估定制开发方案,覆盖从 kg 级研发样品到吨级量产订单的供应需求。