Les filaments précurseurs de fibres de carbone ne sont pas utilisés directement sous leur forme brute ; ils servent plutôt de matériaux précurseurs essentiels pour la production de fibre de carbone. Leur qualité dicte directement les propriétés mécaniques de la fibre de carbone obtenue, et leurs applications en aval sont réalisées à travers la fibre de carbone elle-même. Les principaux secteurs d'application comprennent l'aérospatiale, les pales d'éoliennes, les équipements de sport et de loisirs et les appareils sous pression.
Dans le secteur aérospatial,-un domaine central pour les-fibres de carbone hautes performances-petites-filaments précurseurs de remorquage sont principalement utilisés. Les petits-filaments d'étoupe restent le sous-segment central-du marché mondial des précurseurs de fibres de carbone à base de PAN-. L'industrie de l'aérospatiale et de la défense constitue actuellement la source de demande la plus critique et la plus importante pour les précurseurs de fibres de carbone à base de PAN-, représentant environ 49,22 % de la part de marché en 2024. La production de petites fibres de carbone-nécessite l'utilisation de filaments précurseurs de polyacrylonitrile (PAN) spécialisés et coûteux, et les technologies de fabrication associées sont soumises à une stricte confidentialité.
Dans les secteurs industriel et civil, les filaments précurseurs de grande taille-contribuent à réduire les coûts et à élargir la portée des applications industrielles. La trajectoire de développement des précurseurs de grands remorqueurs-est principalement axée sur la satisfaction des exigences industrielles et civiles. La production à grande échelle de produits de remorquage 24K et 48K est spécifiquement conçue pour répondre à cette demande. Par conséquent, le développement de produits de remorquage de grande taille ou « jumbo - possédant des propriétés mécaniques supérieures est devenu un objectif central dans l'avancement industriel de la technologie de la fibre de carbone.
Le coût des filaments précurseurs constitue une part importante du coût total de la fibre de carbone, ce qui en fait un facteur essentiel influençant l'adoption généralisée de la fibre de carbone dans les applications-d'utilisation finale. Actuellement, au sein de l'industrie chinoise de la fibre de carbone, les filaments précurseurs représentent une part substantielle des coûts de production-atteignant jusqu'à 60,26 %. Concrètement, le coût associé à la préparation de ces filaments précurseurs représente environ 51 % du coût total de production. La préparation des filaments précurseurs est considérée comme le « lien vital » de la production de fibres de carbone, puisque les coûts encourus lors de cette étape spécifique représentent près de la moitié des dépenses globales de production.
Pour élargir la portée des applications de la fibre de carbone, il est essentiel de développer des filaments précurseurs-à moindre coût afin de faciliter la production-rentable de la fibre de carbone. La recherche sur de nouveaux matériaux précurseurs-à faible coût englobe le polyacrylonitrile de qualité textile-, le polyacrylonitrile filé par fusion-, le polyéthylène et la lignine. De plus, les -matières premières d'origine biologique-telles que la lignine-retiennent de plus en plus l'attention des chercheurs.
La transformation des filaments précurseurs en produits finis grâce à des efforts de collaboration tout au long de la chaîne de valeur industrielle représente une étape cruciale au sein de l’écosystème plus large de l’industrie de la fibre de carbone.
