文| 王成忠 錢(qián) 歆 北京化工大學(xué)

 

 

       碳纖維是一種碳含量在90%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上的新型無(wú)機(jī)纖維材料，具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗輻射、導(dǎo)電、傳熱、和相對(duì)密度小等一系列優(yōu)異性能，屬于典型的高性能纖維。碳纖維的制備過(guò)程一般包括纖維狀有機(jī)化合物原絲的紡絲、預(yù)氧化、碳化和石墨化等一系列工藝過(guò)程。作為一種高性能材料， 碳纖維不僅在國(guó)防工業(yè)中發(fā)揮重要作用， 在民用市場(chǎng)也顯示了廣闊的應(yīng)用前景，目前碳纖維已廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防軍事等尖端領(lǐng)域以及高級(jí)體育用品等民用行業(yè)。隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)升級(jí)以及新材料的推廣應(yīng)用，碳纖維在各行各業(yè)正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

 

 

    碳纖維的制備

 

 

       碳纖維由原絲經(jīng)高溫碳化過(guò)程制備而成，用于制備碳纖維原絲的前驅(qū)體有很多， 如聚丙烯腈（PAN）、瀝青、粘膠纖維、聚酰亞胺、聚苯并噻唑等，到目前為止，能達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的僅有PAN 基碳纖維、粘膠基碳纖維和瀝青基碳纖維三種。

 

 

    PAN基碳纖維

 

 

       丙烯腈（AN）聚合生成聚丙烯腈（PAN）， 通過(guò)紡絲制備聚丙烯腈纖維，再進(jìn)一步預(yù)氧化、碳化，可制備PAN 基碳纖維。PAN 纖維是生產(chǎn)高性能碳纖維最有前途的前驅(qū)體，利用PAN 纖維制備的碳纖維綜合性能最好，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，其產(chǎn)量占當(dāng)前世界碳纖維總量的90% 以上。PAN 基碳纖維的研究重點(diǎn)是提高PAN 原絲的質(zhì)量和碳纖維的力學(xué)性能。

 

 

       PAN 基碳纖維的生產(chǎn)過(guò)程一般要經(jīng)歷聚合、紡絲、預(yù)氧化、碳化、石墨化等多個(gè)過(guò)程（圖1），其中每個(gè)過(guò)程都有復(fù)雜的物理變化、化學(xué)變化及結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，并涉及多個(gè)工藝參數(shù)。制備高質(zhì)量的原絲和控制工藝參數(shù)對(duì)于研制高性能碳纖維都非常重要，尤其是預(yù)氧化和碳化過(guò)程的工藝參數(shù)，因?yàn)樵谶@兩個(gè)中伴隨著大量的非碳元素脫除，因此是決定碳纖維結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的關(guān)鍵。
 

 

 

         聚丙烯腈經(jīng)溶液聚合后進(jìn)行紡絲， 紡絲工藝主要有干法紡絲、濕法紡絲、干噴濕紡，紡絲溶液主要有二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亞砜（DMSO）、硫氰化鈉（NaSCN）等，目前較多采用DMSO 法。原絲質(zhì)量是影響碳纖維性能的主要因素， 對(duì)碳纖維原絲要求強(qiáng)度高、取向度高、均勻性好、雜質(zhì)少、缺陷少。

 

 

       預(yù)氧化過(guò)程是在200℃~300℃的空氣中梯度升溫，原絲受到牽伸力作用，聚丙烯腈線形分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為耐熱的非塑性梯型結(jié)構(gòu)，預(yù)氧化過(guò)程主要發(fā)生環(huán)化、脫氫、氧化和裂解等反應(yīng)，脫除部分非碳元素。

 

 

       碳化過(guò)程在800℃~1600℃及惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，預(yù)氧絲在高溫下充分裂解， 脫除大部分非碳元素，預(yù)氧化時(shí)形成的梯形大分子進(jìn)一步發(fā)生交聯(lián)，將高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物轉(zhuǎn)變成高性能無(wú)機(jī)碳質(zhì)纖維。預(yù)氧化中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為60%,而碳纖維的含碳量高達(dá)92% 以上。在碳化過(guò)程中要注意：①非碳元素的驅(qū)除主要表現(xiàn)為以許多小分子的裂解產(chǎn)物釋放出來(lái)，所以應(yīng)及時(shí)排除小分子，否則易使纖維內(nèi)部造成孔洞等缺陷甚至斷裂。②為了防止碳化時(shí)纖維發(fā)生收縮，可采取施加適當(dāng)?shù)臓可炝Φ姆绞剑灾苽涓咝阅艿奶祭w維。

 

 

       將碳纖維進(jìn)行石墨化處理可以制備石墨纖維。石墨化是指在高的熱處理溫度下， 無(wú)定型、亂層結(jié)構(gòu)的碳材料結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為三維石墨結(jié)構(gòu)。將碳纖維經(jīng)2000℃~3000℃ 石墨化處理，可得到碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99% 以上的石墨纖維，經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理可以使碳纖維的模量大大提高。石墨纖維中的石墨網(wǎng)層面沿纖維軸擇優(yōu)取向，因此是一種各向異性的碳材料。其微晶結(jié)構(gòu)為層狀六方晶體結(jié)構(gòu)與石墨相似。對(duì)于石墨微晶來(lái)說(shuō)，處在同一石墨層面內(nèi)的碳原子之間為共價(jià)鍵，鍵長(zhǎng)較短，因此結(jié)合力較大而石墨層片間為范德華力，原子間距離較大，結(jié)合力?。▋H為共價(jià)鍵碳原子結(jié)合力的1%），所以受到牽伸力時(shí)層片間易滑移。

 

 

    粘膠基碳纖維的制備

 

 

       粘膠基碳纖維的原材料是纖維素，經(jīng)紡絲制備纖維素纖維后進(jìn)行預(yù)氧化處理和碳化處理，形成粘膠基碳纖維。與PAN 基碳纖維相比，粘膠基碳纖維力學(xué)性能較差， 工藝條件苛刻，成本較高，但具有突出的耐燒蝕性能和隔熱性能，主要用于航空航天領(lǐng)域的耐燒蝕材料和隔熱材料。

 

 

       粘膠基碳纖維的制備工藝與PAN 基碳纖維有所不同。在預(yù)氧化之前需要進(jìn)行水洗和催化浸漬過(guò)程，使浸漬劑滲透到纖維原絲內(nèi)部，起到溶脹纖維絲、促進(jìn)脫水反應(yīng)進(jìn)程或使纖維素大分子發(fā)生交聯(lián)等作用。經(jīng)過(guò)浸漬的纖維素纖維進(jìn)行預(yù)氧化是將有機(jī)纖維轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)纖維的關(guān)鍵。

 

 

    預(yù)氧化后的粘膠纖維經(jīng)碳化后形成粘膠基碳纖維。粘膠基碳纖維的碳化溫度較低，一般為700℃~1000℃，粘膠纖維轉(zhuǎn)化的碳為難石墨化碳，石墨微晶不發(fā)達(dá)， 而且內(nèi)部幾乎不存在堿金屬元素，所以具有優(yōu)異的耐燒蝕性能。
 

 

 

    瀝青基碳纖維的制備

 

 

    瀝青基碳纖維的原料來(lái)源豐富、成本較低、碳收率高，但其強(qiáng)度較低、產(chǎn)品重復(fù)性差，應(yīng)用領(lǐng)域受到一定限制。瀝青是帶有烷基側(cè)鏈的稠環(huán)芳烴化合物和雜環(huán)化合物的混合物，其結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成非常復(fù)雜。一般石油工業(yè)和煤焦化工業(yè)所獲得的副產(chǎn)物瀝青相對(duì)分子質(zhì)量在200-800 之間， 含碳量高于80%,軟化點(diǎn)低于120℃，在用于生產(chǎn)碳纖維之前，必須進(jìn)行調(diào)制和改性預(yù)處理，制備成軟化點(diǎn)在250℃以上的高軟化點(diǎn)瀝青。各種瀝青原料經(jīng)過(guò)不同的方法預(yù)處理后，可制備成通用級(jí)紡絲瀝青和中間相瀝青。
 

 

 

    1. 紡絲瀝青的制備

 

 

       通用級(jí)瀝青呈各向同性結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)成本低，所制備的碳纖維力學(xué)性能不高，一般用作民用和制備活性碳纖維。制備各向同性瀝青的方法很多，有減壓攪拌熱縮聚法、刮膜蒸發(fā)器法、空氣吹入氧化法、硫化法、添加劑法等。這些方法的共同點(diǎn)是在熱縮聚（>350℃）過(guò)程中除去精致瀝青的輕組分，即當(dāng)溫度上升時(shí)，發(fā)生脫氫、交聯(lián)、縮聚等反應(yīng)提高軟化點(diǎn)，同時(shí)抑制中間相的產(chǎn)生。

 

 

       中間相瀝青分子結(jié)構(gòu)呈各向異性，用于制備高性能碳纖維。制備中間相瀝青的方法可概括為熱縮聚法、超臨界抽提法、溶致改性、加氫和催化改性等，但共同的特點(diǎn)是避免使用交聯(lián)劑，以防止瀝青分子之間雜亂的交聯(lián)而限制液晶結(jié)構(gòu)的形成。當(dāng)工業(yè)瀝青在惰性氣氛中加熱到350℃以上時(shí)，經(jīng)過(guò)熱解、熱脫氫縮聚等一系列反應(yīng)， 逐步形成分子量大、熱力學(xué)穩(wěn)定的多核芳烴化合物。由于是有機(jī)物向碳過(guò)渡的中間物，故被稱為中間相。

 

 

    2. 瀝青基碳纖維的制備

 

 

       由瀝青制取碳纖維的整個(gè)工藝流程包括紡絲瀝青的調(diào)制，熔融紡絲，不熔化處理， 碳化及石墨化。

 

 

       熔融紡絲制造瀝青纖維時(shí)，可采用一般合成纖維工業(yè)中常用的熔融紡絲方法。例如擠壓式，離心式等。其紡出的纖維直徑要盡可能細(xì)而均勻，才能得到性能優(yōu)異的碳纖維。當(dāng)紡絲設(shè)備和噴絲孔選定后， 紡絲溫度、壓力、卷繞速度等成為紡絲過(guò)程的主要影響因素。紡絲溫度在保證瀝青熔體可紡性的前提下，應(yīng)低于瀝青的焦化溫度和調(diào)制瀝青的最高溫度，熔融瀝青在紡絲機(jī)里的停留時(shí)間也應(yīng)嚴(yán)格控制，以防停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起中間相本身的變質(zhì)。

 

 

       瀝青的“不熔化”也稱之為“預(yù)氧化”。預(yù)氧化還可以提高瀝青纖維的力學(xué)性能， 提高碳化前纖維的拉伸強(qiáng)度。預(yù)氧化處理的實(shí)質(zhì)是使瀝青分子通過(guò)氧橋與其他分子相連的一個(gè)縮合過(guò)程，為以后的碳化過(guò)程提供不熔化的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。此外，因中間相瀝青纖維為各向異性纖維，除穩(wěn)定化作用外，氧化處理還起到固定分子取向的作用， 使沿軸取向的平面分子通過(guò)氧橋相互連接構(gòu)成沿軸取向體，這種連接可以避免在碳化的高溫作用下變成垂直纖維軸的取向體。

 

 

       不熔化后瀝青纖維應(yīng)在惰性氣氛中進(jìn)行碳化處理，以提高最終力學(xué)性能。碳化通常指在1800℃以下的高純氮?dú)庵袑?duì)預(yù)氧化纖維進(jìn)行高溫?zé)崽幚怼Ｌ蓟瘯r(shí)單分子間產(chǎn)生縮聚、交聯(lián)，非碳原子不斷被脫除， 單絲的拉伸強(qiáng)度、模量增加。但是，碳化過(guò)程是分子間的縮聚反應(yīng)，因脫除小分子化合物導(dǎo)致纖維的熱收縮，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生多種內(nèi)部應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力和熱收縮會(huì)導(dǎo)致分子矩陣和纖維出現(xiàn)缺陷、裂縫，降低其物理機(jī)械性能。

 

 

       將瀝青基碳纖維進(jìn)行高溫石墨化處理同樣可得到石墨纖維。在接近3000℃的絕氧條件下，碳纖維將形成類石墨結(jié)構(gòu)，同時(shí)賦予其更加特殊的性能。不同種類的碳纖維石墨化處理后的影響不同。對(duì)于中間相瀝青基碳纖維，高溫作用下，纖維中的石墨片層結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展、完善，晶體尺寸長(zhǎng)大，晶面間距減小，微晶取向度進(jìn)一步提高，纖維的密度、含碳量、機(jī)械性能、導(dǎo)熱導(dǎo)電性不斷提高的過(guò)程。而對(duì)于各向同性瀝青基和基碳纖維，高溫石墨化后強(qiáng)度反而會(huì)下降，模量提高幅度不大。

 

 

    碳纖維的應(yīng)用

 

 

       碳纖維以其特殊性能不僅在民用領(lǐng)域獲得飛速發(fā)展，如飛機(jī)、火車、汽車、體育器材等行業(yè)，表現(xiàn)出了其他材料無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，更是軍工領(lǐng)域、航空、航天、導(dǎo)彈、艦船制造不可缺少的材料之一。碳纖維最早主要用于軍工領(lǐng)域，隨著上世紀(jì)90 年代中期冷戰(zhàn)的結(jié)束，碳纖維的用途逐漸轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域，最初以體育休閑用品為主，之后逐漸擴(kuò)展到工業(yè)、汽車、醫(yī)療設(shè)備、石油開(kāi)采、電子設(shè)備、建筑補(bǔ)強(qiáng)、風(fēng)電等領(lǐng)域。

 

 

    碳纖維在各領(lǐng)域的應(yīng)用

 

 

    1. 航空航天領(lǐng)域

 

 

       碳纖維具有耐高溫、耐老化、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用來(lái)生產(chǎn)火箭、衛(wèi)星、飛機(jī)等航空航天飛行器。用碳纖維材料代替金屬材料作為結(jié)構(gòu)材料，不僅能夠保證結(jié)構(gòu)材料具有較高的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)還能夠減輕飛機(jī)的重量，大幅降低油耗，提高飛機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，中小型飛機(jī)對(duì)碳纖維的需求量也在迅速增長(zhǎng)，商務(wù)機(jī)和直升飛機(jī)的碳纖維材料用量已達(dá)到了70% -80%.

 

 

    2. 體育領(lǐng)域

 

 

       碳纖維復(fù)合材料在體育用品領(lǐng)域中應(yīng)用很廣，釣魚(yú)桿、高爾夫球桿以及網(wǎng)球拍產(chǎn)品中碳纖維的應(yīng)用尤為廣泛，其中釣魚(yú)桿現(xiàn)年產(chǎn)量約1200 萬(wàn)只，年碳纖維用量為1200t;高爾夫球桿隨著輕量化和長(zhǎng)尺寸化的要求，現(xiàn)已占碳纖維體育用品用途的50%,年碳纖維用量為2000t;網(wǎng)球拍的年市場(chǎng)規(guī)模約為450 萬(wàn)只，年碳纖維用量約500t.
 

 

 

    3. 能源領(lǐng)域

 

 

       復(fù)合碳纖維廣泛應(yīng)用于風(fēng)能發(fā)電、海底石油運(yùn)輸、海上鉆井平臺(tái)等能源產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電行業(yè)發(fā)展速度加快，但風(fēng)力發(fā)電必需的風(fēng)車葉片大多采用玻璃纖維材料制造而成，難以滿足大尺寸葉片后對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求，而用復(fù)合碳纖維材料制造的風(fēng)車葉片能完全滿足需要（風(fēng)車葉片可達(dá)30-40m），因此碳纖維復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用將促進(jìn)風(fēng)能發(fā)電行業(yè)的快速發(fā)展。目前全球風(fēng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)正在迅速發(fā)展， 以復(fù)合碳纖維材料制備的大尺寸葉片風(fēng)機(jī)將成為發(fā)展趨勢(shì)。

 

 

    4. 建筑領(lǐng)域

 

 

       隨著碳纖維制造技術(shù)的提高以及成本的降低，建筑領(lǐng)域已成為碳纖維材料應(yīng)用的新市場(chǎng)，碳纖維已用于補(bǔ)修加固建筑部件、替代鋼筋材料、屋頂構(gòu)架材料等。其中碳纖維加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，對(duì)加固橋梁、維修建筑物等有重大幫助。此外碳纖維材料也廣泛應(yīng)用于制造碳纖維復(fù)合材料片、碳纖維增強(qiáng)混凝土、碳纖維增強(qiáng)膠接層板等建筑材料。

 

 

    5. 汽車領(lǐng)域

 

 

       碳纖維力學(xué)性能優(yōu)異，它的比重不到鋼的1/4,抗拉強(qiáng)度卻達(dá)到鋼的7-9 倍， 以其制造的汽車可減重40%,從而使油耗降低30%以上。為達(dá)到極致輕量化，歐洲不少汽車廠家在汽車的制造和改裝過(guò)程中開(kāi)始嘗試大量應(yīng)用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。碳纖維早在多年以前便應(yīng)用于賽車領(lǐng)域， 由于成本高昂，未普及到民用汽車領(lǐng)域。但隨著金屬材料價(jià)格的不斷上漲以及碳纖維制造工藝水平的不斷提高，碳纖維在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前，碳纖維材料剎車片、碳纖維材料傳動(dòng)軸、碳纖維引擎蓋、碳纖維壓縮氣罐等已經(jīng)在汽車行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。隨著碳纖維生產(chǎn)工藝的提高和成本的降低以及各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，碳纖維在汽車行業(yè)中的應(yīng)用前景非常樂(lè)觀。

 

 

    6. 電子電器領(lǐng)域

 

 

       由于具有耐高溫、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱性好等一系列優(yōu)異性能， 從而為其在電子行業(yè)中的應(yīng)用提供了可能和必然。目前已應(yīng)用于增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂的擠出成型品，如抗靜電IC 盤(pán)、筆記本電腦的筐體，具有屏蔽電磁波效果；而用碳纖維材料制作而成的復(fù)合碳纖維芯導(dǎo)線在輸電過(guò)程中可大大降低輸電損耗，有效減少電纜下垂，使地面生物更加安全。

 

 

    碳纖維在防腐方面的應(yīng)用

 

 

       碳纖維復(fù)合材料被譽(yù)為21 世紀(jì)的“新材料之王”，強(qiáng)度高、耐高溫以及耐腐蝕等特點(diǎn)使其實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵、鋁合金等傳統(tǒng)材料的替代，被列入我國(guó)《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，國(guó)家重點(diǎn)支持。下面將主要介紹碳纖維材料在防腐方面的重要應(yīng)用。

 

 

    1. 碳纖維在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)防腐中的應(yīng)用

 

 

      在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中存在著系統(tǒng)的長(zhǎng)垢和腐蝕問(wèn)題。特別是在敝開(kāi)蒸發(fā)的系統(tǒng)中，循環(huán)水水質(zhì)不斷劣化，系統(tǒng)的腐蝕問(wèn)題更為突出。長(zhǎng)期以來(lái)，圍繞著循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬腐蝕的原理、特點(diǎn)以及影響因素進(jìn)行了大量的研究，并常采用在水中加入一些化學(xué)緩蝕劑（或腐蝕抑制劑）進(jìn)行處理，取得一定的防腐效果，但也存在著污染以及和阻垢劑、殺菌劑等的相互影響的問(wèn)題。在大量的有關(guān)功能纖維的研究中發(fā)現(xiàn)，碳纖維具有優(yōu)異的吸附能力、良好的還原反應(yīng)特性和離子交換能力。功能碳纖維對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的鐵管道、熱交換器等金屬有較好的防腐效果。通過(guò)吸附和離子交換作用降低循環(huán)冷卻水中氧的含量和雜質(zhì)離子濃度，同時(shí)降低體系的電勢(shì)，抑制了系統(tǒng)的腐蝕。

 

 

    2. 碳纖維在接地網(wǎng)防腐方面的應(yīng)用

 

 

       接地網(wǎng)的腐蝕是困擾電氣設(shè)備可靠接地的重要難題，目前雖然接地網(wǎng)的防腐研究較多，但多為采用抗腐蝕性強(qiáng)的不活潑金屬如鎳、銅、鋅等材料進(jìn)行表面涂裝， 或用同等材料微粒與防腐的有機(jī)材料組合， 形成導(dǎo)電防腐涂層。由于以上方法研制的涂層材料中起導(dǎo)電作用的仍然是金屬微粒， 長(zhǎng)期運(yùn)行后仍然會(huì)存在金屬微粒的腐蝕、重金屬污染等問(wèn)題。在防腐涂層中添加防腐性能強(qiáng)、導(dǎo)電性優(yōu)的微米級(jí)碳纖維，制備出新型導(dǎo)電防腐材料，再通過(guò)表面處理的方式即可對(duì)接地網(wǎng)起到防腐保護(hù)作用。這種碳纖維改性后的導(dǎo)電防腐涂層，改變了常規(guī)導(dǎo)電防腐涂層中的導(dǎo)電物質(zhì)，采用碳纖維代替金屬導(dǎo)電微粒，通過(guò)表面處理的方式，對(duì)現(xiàn)有的鍍鋅扁鋼進(jìn)行涂裝防腐處理，形成綠色環(huán)保、高效防腐、性價(jià)比高的新型防腐導(dǎo)電材料。

 

 

    3. 碳纖維在抽油桿防腐中的應(yīng)用

 

 

       采用高強(qiáng)碳纖維制備的復(fù)合材料抽油桿具有質(zhì)量輕、抗疲勞性能好、耐腐蝕和連續(xù)長(zhǎng)度長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于深井、超深井及腐蝕井的原油開(kāi)采，是一種有發(fā)展前途的特種抽油桿。碳纖維抽油桿除了密度小、強(qiáng)度高，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，降低投資以及增產(chǎn)等目的外，還有一個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)就是耐腐蝕，延長(zhǎng)檢泵周期。因此，在現(xiàn)有的金屬和非金屬抽油桿中，碳纖維抽油桿是唯一可以大幅度提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的抽油桿，也是唯一可以用于超深井抽油的抽油桿。

 

 

    總結(jié)

 

 

       碳纖維作為一種新材料，以其優(yōu)越的性能在很多行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。但是由于碳纖維生產(chǎn)工藝路線長(zhǎng)，影響碳纖維性能的因素多，聚合、紡絲、氧化、碳化和后處理工藝都會(huì)對(duì)碳纖維的性能產(chǎn)生重要影響。國(guó)內(nèi)高性能碳纖維生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展時(shí)間短，與國(guó)外先進(jìn)水平還有一定的差距。一方面，加強(qiáng)碳纖維生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)，提高質(zhì)量、降低成本，另一方面，加強(qiáng)碳纖維應(yīng)用技術(shù)研究，不斷開(kāi)發(fā)下游制品，拓寬碳纖維應(yīng)用范圍。相信高性能碳纖維材料將成為各行各業(yè)的通用材料。