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碳纤维增强复合材料的发展及应用

前言

碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。另外印度、南斯拉夫、以色列、韩国也在以PAN原丝制取碳纤维方面开展了大量的研制工作。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和

金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性。它比重不到钢的1/4，但强度却非常强。而且其耐蚀性出类拔萃，是新一代增强纤维。碳纤维广泛用于民用、建筑、

我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维，历经近40年的漫长历程。一、碳纤维及其复合材料碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90％以上。在此期间，由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列，严格控制，制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神，从无到有，逐步建成了碳纤维的工业雏型。20世纪70年代初突破连续化工艺，1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国条PAN基碳纤维扩大试验生产线，生产能力为2t／a；20世纪80年展了高强型碳纤维的研究，

于1998年建成一条新的中试生产线，规模为40t／a。我国主要研究单位有山西煤化所、上海合纤所、北京化工大学、山东工业大学、东华大学、安徽大学、浙江大学、长春工业大学等。

目前国内小规模PAN基碳纤维生产企业和科研院所共十余家，生产企业为吉化公司，生产能力100t／a；现有装置生产总能力号称300t／a，实际年产量不足100t；且产品质量不稳定，达不到T300的水平。碳纤维与玻璃纤维混合增强复合材料可用来制造越野赛汽车，它的特点是重量轻。目前制约我国碳纤维发展的首要原因是PAN原丝质量不过

关，其它原因还有生产技术及设备等。

随着我国经济的快速发展，碳纤维需求与日俱增，虽然国际上一些公司T300级

原丝和碳纤维产品对我国开始解冻，但碳纤维及其复合材料的生产是关系到建设的高科技技术，必须立足国内。目前国内投资碳纤维热度不减，几乎每月都能听到新的碳纤维项目出现的消息。所以，研制生产、高质量的碳纤维，以满足和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，是我国碳纤维工业发展亟待 解决的问题。碳纤维已被列为国家化纤行业重点扶持的新产品。近期国内有多家企业拟建或正在建设碳纤维生产装置，如安徽蚌埠灯芯绒集团与华源集团合作建设安徽华皖碳纤维有限公司一期500t／aPAN原丝和200t／a碳纤维工程，于2005年初建成投产，总投资超过2亿元。PAN原丝采用亚砜一步法，技术由

碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、汽车、体育器材、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等，这些都是碳纤维对现在社会生活的重要贡献。）碳纤维增强金属基复合材料金属基复合材料与陶瓷相比，具有高的韧性和耐冲击性能，金属基多采用Al、Mg、Ni、Ti及它们的合金等其中碳纤维增强铝、镁复合材料的制备技术比较成熟。从开始的高新科技产品中的使用逐渐的广泛应用于和民用领域，像碳纤维发热产品，碳纤维采暖产品，碳纤维远红外理疗产品也越来越多的走入寻常百姓家庭。可见碳纤维的用处是越来越大。

以上信息由专业从事T700碳纤厂家的明轩科技于2024/4/25 12:42:25发布

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