从原油到碳纤维，

    一滴石油究竟经历了什么      

    碳纤维和我们日常戴的口罩“同宗同源”，它们都是亿万年前深埋在岩石地层里的、一坨黑乎乎的——石油！

    以最主流的PAN基碳纤维为例，从亿万年前形成的原油到2022北京冬奥会“飞扬”的制备流程十分漫长，是一次漫长的“飞扬”之旅。

    被石油工人开采出来的石油进入炼厂之后，经过常减压装置蒸馏处理，可以从中提取石脑油等组分。接下来将石脑油送到乙烯装置，在温度700~900摄氏度的乙烯裂解炉中，将其裂解成丙烯。当丙烯与氨、氧气走到一起，在催化剂的推波助澜之下，发生了丙烯氨氧化反应，得到了碳纤维的原料——丙烯腈。

    丙烯腈单体经过聚合反应，不断连接在一起，形成了具有螺旋结构的聚丙烯腈大分子长链，这些长链卷曲缠绕在一起，形成了聚合物聚丙烯腈。聚丙烯腈不溶于水，需要加入特殊溶剂，缠结在一起的大分子链才能变成流动的纺丝液体。通过机械剪切和管道输送，大分子逐渐有序排列，纺丝液从类似于淋浴花洒一样的喷丝板的喷丝孔里高速挤出，在特制的溶液中凝固成型。经过一系列的机械拉伸，形成致密规整的白色原丝。白色原丝经过氧化、高低温碳化等连续工艺，就像生面团烤制面饼，颜色从白变黄，再从黄变黑，纤维也越变越细，最终形成“黑黄金”碳纤维。