预氧化纤维（panof）简称预氧丝，是生产碳纤维的基础材料，它柔韧性好，耐高温，不延燃。
预氧丝气凝胶毡是由聚丙烯腈预氧化纤维（预氧丝）为骨架，与二氧化硅气凝胶复合而成的超轻纳米多孔材料。兼具预氧丝的耐温、阻燃特性与气凝胶的超低导热性，在工业隔热、新能源汽车电池包、储能电站热防护等领域需求旺盛。
2mm预氧丝纤维超薄毡|图源：中凝科技
以下是几种主流的复合工艺：
一、溶胶 - 凝胶浸渍法
溶胶 - 凝胶浸渍法是将预氧丝毡浸入气凝胶前驱体溶胶中，利用纤维孔隙的毛细作用吸附溶胶，经凝胶化、老化和干燥后形成复合毡。
以硅基气凝胶为例，工艺步骤如下：
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首先将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水按比例混合，加入盐酸调节 pH 值至 2-3，搅拌形成均匀溶胶；
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随后将预氧丝毡完全浸泡在溶胶中，真空环境下排除气泡，确保溶胶充分渗透纤维间隙；
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静置 1-2 小时待凝胶化后，将湿毡放入乙醇与氨水的混合液中老化 24 小时，增强凝胶网络强度；
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最后采用超临界干燥或常压干燥（添加表面改性剂）去除溶剂，得到气凝胶均匀分布的预氧丝复合毡。
该工艺的核心优势是气凝胶与预氧丝结合紧密，导热系数可低至 0.018W/(m・K)，且保留预氧丝的柔韧性，适合制作动力电池模组的隔热垫片。但超临界干燥设备成本较高，常压干燥易导致气凝胶结构收缩，需通过多次改性优化。
二、粉末喷涂复合工艺
粉末喷涂工艺更适合工业化量产，其流程为：
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将气凝胶粉末（粒径 5-20μm）与有机硅粘合剂按质量比 3:1 混合，加入少量分散剂制成悬浮液；
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通过高压喷枪将悬浮液均匀喷涂在预氧丝毡表面及纤维交织点，涂层厚度控制在 50-100μm；
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经 120℃热风干燥 10 分钟，使粘合剂固化形成粘结层。
为提升复合效果，可采用 “喷涂 - 针刺” 交替工艺，即每喷涂一层后进行针刺处理，让部分气凝胶颗粒嵌入纤维内部，增强界面结合力。
这种工艺的突出特点是生产效率高（单线产能可达 500 米 / 天），且可通过调节喷涂量控制隔热性能，适用于制作工业窑炉的隔热衬里。不过气凝胶主要分布在纤维表面，长期摩擦可能出现脱落，需在表层复合一层玻璃纤维布增强耐磨性。
为了促进气凝胶技术的研发与应用，艾邦创建气凝胶产业链微信群，希望能够汇聚各方的智慧和资源，共同推动行业的发展。
三、熔融浸渍复合工艺
针对热塑性预氧丝毡（如改性 PAN 基预氧丝），可采用熔融浸渍法：
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将气凝胶粉末与低熔点聚酰亚胺树脂（熔点 200-250℃）按 2:1 比例混合，加热至熔融状态形成浆料；
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将预氧丝毡通过双辊压延机，使熔融浆料渗透纤维间隙，压力控制在 0.5-1MPa；
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冷却定型后，树脂固化将气凝胶颗粒固定在纤维网络中。
该工艺制成的复合毡力学强度显著提升，拉伸强度可达 8MPa（纯预氧丝毡约 5MPa），且耐温性不受影响（长期使用温度≤250℃），适合制作高温管道的柔性隔热包裹材料。但树脂用量过大会导致导热系数上升，需通过正交试验优化配比。
四、多层夹心复合工艺
多层夹心结构侧重功能性集成，典型方案为：
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以预氧丝毡为芯层（厚度 3mm），上下表层分别复合气凝胶涂层与铝箔反射层；
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芯层通过浸渍法引入气凝胶，表层采用真空镀膜技术在气凝胶涂层表面覆盖 0.1mm 铝箔；
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边缘用耐高温缝纫线缝合固定，形成 “预氧丝气凝胶 + 反射层” 的复合结构。
这种复合毡不仅隔热性能优异（高温环境下热损失率降低 40%），还具备红外反射功能，适用于航空发动机舱的隔热部件。但层间结合需选用耐 300℃以上的有机硅胶水，避免高温下脱层。
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