点碳成金的碳纤维复合材料

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1、点碳成金的碳纤维复合材料 高性能纤维复合材料属于高分子复合材料，是由各种高性能纤维作为增强体置于基体材料复合而成。高性能纤维是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。高性能纤维复合材料是发展国防军工、航空航天、新能源及高科技产业的重要基础原材料，同时在建筑、通信、机械、环保、海洋开发、体育休闲等国民经济领域具有广泛的用途。高性能纤维主要分为碳纤维、芳纶纤维、特殊玻璃纤维、超高分子聚乙烯纤维等，其中碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维。国内企业将取得突破继石器和钢铁等金属之后，碳纤维被国际上称之为“第三代材料”，因为用碳纤

2、维制成的复合材料具有极高的强度，且超轻、耐高温高压，广泛应用于航空、汽车及国防领域等。碳纤维是由90%以上的碳元素组成的纤维。碳纤维结构近乎石墨结构，比金刚石结构规整性稍差，具有很高的抗拉强度，它的强度约为钢的4倍，密度为钢的四分之一。碳纤维同时具有耐高温、尺寸稳定、导电性好等其他优良性能。按原料分碳纤维可分为粘胶基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维(PAN基碳纤维)和沥青基碳纤维，目前世界各国发展的主要是PAN基碳纤维和沥青基碳纤维。日本是全球最大的碳纤维生产国，2002年日本东丽(Toray)公司碳纤维生产能力达7300吨/年，东邦公司(TohoTenax)拥有

3、5600吨/年的生产能力，三菱人造丝(Rayon)有4700吨的年产量，这3家公司碳纤维的总销售份额约占全球小丝束市场的75%。从2004年起，碳纤维市场突然紧缺，出现了供不应求局面，价格随之急剧上涨。碳纤维需求扩大的背景包括两个方面：一是越来越多的民用飞机制造商将碳纤维作为机体材料；二是碳纤维在风力发电、液化气罐、自行车、体育用品等领域的用途正在逐渐扩大。随着航空航天、体育休闲和工业应用对碳纤维的需求大幅度增加，全球碳纤维市场正以平均每年两位数的速度快速增长。综合产能和需求变化，全球碳纤维行业在未来几年中仍可维持两位数的增长，且供小于求。尽管我国碳纤维生

4、产发展缓慢，但消费量却与日俱增，市场需求旺盛，主要集中在文体用品和航空航天方面，一般产业需求增长也比较迅速。近年来，随着市场需求的增加，特别是国防、军工、航天航空、体育用品方面的需求增加，每年主要依靠从国外进口碳纤维以满足要求，据统计1996-2002年国内碳纤维消费年均增长率超过20%，2007年国内的市场需求量约为3500t/a，主要依靠进口。目前，碳纤维已被列为国家产业化纤行业重点扶植的新产品，国内已有多家企业拟建或正在建设碳纤维生产装置。2006年安徽华皖集团的PAN基碳纤维项目的建成投产，填补了我国PAN基碳纤维工业化生产的空白。我们预计摆脱了国

5、外原丝控制的中国碳纤维行业将迎来飞速的发展。