文档介绍：碳纤维--是由有机母体纤维(例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青)采用高温分解法在1000~3000度高温的惰性气体下制成的。其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。碳纤维呈黑色,坚硬,具有强度高、重量轻等特点,是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景,综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能, 不少人预料,人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。
碳纤维的用途主要是利用其"轻而强"和"轻而硬"的力学特性,广泛应用于航空、航天、军工、体育休闲等结构材料;利用其尺寸稳定性,应用于宇宙机械、电波望远镜和各种成型品;利用其耐疲劳性,应用于直升飞机的叶片;利用其振动衰减性,应用于音响器材;利用其耐高温性,应用于飞机刹车片和绝热材料;利用其耐药品性,应用于密封填料和滤材;利用其电气特性,应用于电极材料、电磁波屏蔽材料、防静电材料;利用其生体适应性,应用于人工骨、韧带;利用其 X-光透过性,应用于 X-光床板等。
此外,还可以活化成活性碳纤维,应用于各种吸附领域。具体应用例如:①钓鱼杆现年产量约1200万只,年碳纤维用量1200t;②高尔夫球杆随着轻量化和长尺寸化的要求,现已占碳纤维体育用品用途的50%,年碳纤维用量为2000t;③网球拍的年市场规模约为450万只,年碳纤维用量约500t;④飞机方面,小型商务机和直升飞机的复合材料用量已占70%一80%,军用机30%一40%,大型客机15%一20%;⑥人造卫星结构体、太阳能电池板和天线要用高模碳纤维,先进的运载火箭和导弹壳体、发射筒等要用800H和 T300碳纤维等;⑥土木建筑领域,已用于补修加工用片材、建筑部件、代钢筋材料、屋顶构架材料等;⑦能源领域,已用于汽车的压缩天然气罐和风车叶片(长达30-40m)、海底油田管道、升降机等;⑧交通运输方面,已应用于赛车、汽车传动轴、大型卡车车体等;⑨电子电器领域,已应用于增强热塑性树脂的挤出成型品,如抗静电 IC盘、笔记本电脑的筐体,具有电磁波屏蔽效果;⑩其它,还有X-射线盒、医用床板、印刷、制膜、造纸等用的各种滚轴、空气或氧气呼吸用压力容器等等。
    碳纤维产业是由原丝(PAN)生产再到预浸料再到具体的终端产家这么一个产业链。目前, 原丝的售价是40元~50元/公斤,碳纤维为200元/公斤,预浸料为500元/公斤,每一级的深加工都有高幅度的增值。
我国碳纤维的生产和使用尚处于起步阶段, %左右,国内用量的90%以上靠进口。而PAN 原丝质量一直是制约我国碳纤维工业规模化生产的瓶颈。另外,碳纤维长期以来被视为战略物资,发达国家一直对外实行封锁。因此,有关专家认为,强化基础研究是创新之本, 是发展国内碳纤维工业的根本出路。
美国联合碳化物公司(UCC)于19