PAN基碳纤维综述
聚丙烯腈基碳纤维
聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的性能
PAN基碳纤维的炭化收率 比粘胶纤维高，可达45％ 以上，而且因为生产流程， 溶剂回收，三废处理等方 面都比粘胶纤维简单，成 本低，原料来源丰富，加 上聚丙烯腈基碳纤维的力 学性能，尤其是抗拉强度， 抗拉模量等为三种碳纤维 之首。
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聚丙烯腈（PAN）基碳纤维制ห้องสมุดไป่ตู้工艺
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聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的发展历程
1959年 美国ＵＣＣ公司生产低模量黏胶基碳纤维 “Ｔ hornel—25”，日本大阪工业试验所的进藤昭男 发明了ＰＡＮ基碳纤维 1971年 日本东丽公司工业规模生产PAN基碳纤维 （1吨/月），碳纤维的牌号为T300，石墨纤维为M40 1973年 日本东邦人造丝公司开始生产PAN基碳纤 维（0.5吨 /月） 日本东丽公司扩产5吨/月 1981年 台湾台塑设立碳纤研究中心，日本三菱人 造丝公司与美国Hitco公司进行技术合作 1984年 台湾台塑与美国Hitco公司进行技术合作， 日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维T800 1986年 日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维 T1000
聚丙烯腈基碳纤维
碳纤维简介
聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的发展历程
聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的性能 聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的制备工艺
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碳纤维简介
碳纤维(Carbon Fibre)是 纤维状的碳材料，及其化 学组成中碳元素占总质量 的90%以上。 人造纤维，如粘胶丝，人 造棉，木质素纤维等 合成纤维,是从石油等自 然资源中提纯出来的原料， 再经过处理后纺成丝的， 沥青纤维，聚丙烯腈(PAN) 纤维等。
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预氧化和炭化过程生产线示意图
碳纤维综述
PAN基碳纤维摘要:聚丙烯晴基碳纤维是一种力学性能优异的新材料，具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异性能，是航空航天、国防军事工业不可缺少的工程材料，同时在体育用品、交通运输、医疗器械和土木建筑等民用领域也有着广泛应用。
本文简要介绍了其结构，制备方法，性能，应用领域及其前景。
关键词：PAN基碳纤维碳纤维结构 PAN基碳纤维制备 PAN基碳纤维性能PAN基碳纤维应用前景航天军事体育用品1.碳纤维结构碳纤维属于聚合的碳，它是由有机物经固相反应转化为三维碳化合物，碳化历程不同，形成的产物结构也不同。
碳纤维和石墨纤维在强度和弹性模量上有很大差别，这主要是由于其结构不同，碳纤维是由小的乱层石墨晶体所组成的多晶体，含碳量约75%~95%；石墨纤维的结构与石墨相似，含碳量可达98%~99%，杂志少。
碳纤维的含碳量与制造纤维过程中碳化和石墨化过程有关。
2.PAN基碳纤维的制备从原料丙烯晴到聚丙烯晴基碳纤维的制备过程中可以看出四个关键步骤：PAN的聚合，原丝的制备，原丝的预氧化以及预氧化丝的炭化和石墨化。
2.1 PAN的聚合由于PAN分子结构的特性，纯聚体PAN不适宜作为碳纤维前驱体。
工业生产中，往往采用共聚PAN来制备PAN原丝。
引入共聚单体可以起到如下作用：减少聚合物原液中凝胶的产生；增加聚合物的溶解性和可纺性；降低原丝环化温度及变宽放热峰。
但也可能带来一些负作用：降低原丝的结构规整性和结晶度；增加大分子链结构的不均匀性；引入更多的无机和有机杂质等。
2.2 原丝的制备PAN在熔点（317°C）以下就开始分解，因此形成纤维主要通过湿法或干湿法进行纺丝。
干湿法纺丝由于将挤出膨化与表皮凝固进行了隔离，纤维的成形机理有所改变，因此湿法纺丝凝固过程中皮层破裂或径向大孔及表皮褶皱等现象基本消失，干湿法纺丝的原丝表面及内部的缺陷减少、致密性提高。
干湿法纺丝还具有高倍的喷丝头拉伸（3~10mm的空气层是有效拉伸区），纺丝速度高（为湿法纺丝的5~10倍），容易得到高强度、高取向度的纤维等特点，从而保证了碳纤维有足够的强度，是当前碳纤维原丝生产的发展方向。
碳纤维综述
碳纤维综述碳纤维指在化学组成中碳元素质量分数在 90%以上的纤维材料，是20世纪60年代开发成功的一种耐高温、耐腐蚀、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、高强度、高模量新型碳材料。
碳纤维可采用聚丙烯腈纤维（PAN 纤维）、沥青纤维、粘胶纤维或木质素纤维等经过氧化、低温碳化、高温碳化而制成。
广泛应用于航空航天、体育休闲用品和一般工业领域。
碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面，发挥着非常重要的作用。
碳纤维是上世纪 60 年代兴起的一种新型高性能材料，它具有很多优点，是一种理想的功能材料和结构材料。
起初是为宇航工业和军用飞机的需要发展起来的，但是如今己经广泛应用于商业、民用航空、文体、工业以及运输等领域，具有广阔的应用前景。
高性能碳纤维复合材料的开发应用，进一步促进了碳纤维工业的发展[1]。
[2]二：碳纤维的分类碳纤维一般按原料不同、性能、用途来进行分类。
具体分类如下：（1）碳纤维纸根据其原料不同分为：聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、黏胶基碳纤维三种。
（2）碳纤维按性能可分为：高性能碳纤维和低性能碳纤维。
其中高性能碳纤维有分为高强度碳纤维、高模量碳纤维、中模量碳纤维等类型。
低性能碳纤维分为耐火碳纤维、石墨碳纤维等类型。
（3）按用途不同分为五个等级：高模量（模量＞500GPa）、高强度（强度＞3GPa）、中模量（模量100～500GPa）、低模量（模量100～200GPa）、普通用途(模量＜100GPa ，强度＜1 GPa）[3]。
三：碳纤维的性能碳纤维呈黑色，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。
碳纤维具有一些非常优异的特性:抗拉强度高，可高达3000~4000MPa，比钢高4倍，比铝高6一7倍;弹性模量高，可高达600GPa;密度小、比强度高，碳纤维的密度是钢的1/4，是铝的1/2，比强度比钢大16倍，比铝合金大12倍。
此外，还有耐高低温性能好，当温度高于400℃时，才出现明显的氧化，生成Co和Co2 ; 在非氧化气氛中，可在2000℃使用，即使在3000℃也不熔、不软;在-180℃下，钢铁都变得比玻璃脆，而碳纤维依旧很柔软; 耐腐蚀性强，能耐浓盐酸、硫酸、磷酸、苯、丙酮等，将碳纤维放在浓度为50%的盐酸、硫酸和磷酸中，200天后其弹性模量、强度和直径基本没有变化，其耐腐蚀性比黄金还好;热膨胀系数小、摩擦系数小和导热系数大，可以耐急冷急热，即使从3000℃降到室温也不会炸裂;导电性能好，电阻率为10-2 ~ 10-4Ω.cm;与其它材料相容性高、与生物的相容性好;又兼备纺织纤维的柔软，可加工性，设计自由度大，可进行多种设计，以满足不同产品的性能与要求。
PAN基高模量碳纤维
而且， 其处 理难 度要 高于 高强 度碳 纤
工艺与设备
１Ｐ Ｎ ． Ａ 基高模量碳纤维制备 工艺
ＰＡＮ基 高模 量碳 纤 维 的制备 工 艺 包 括 丙烯 腈 （ ＡＮ） 合 、 丝 、 聚 纺 氧 化 、 化 、 墨 化 、 面 处 理 与上 胶 。 碳 石 表
与高 强度碳 纤 维制备 工艺 流程 相 比 ，
代表 ， 如Ｍ６ Ｊ ０ 的抗拉模量 为 ５ ８ ８ ＧＰａ 、 抗拉 强度为 ３ ９ ＧＰ 、 ．２ ａ 断裂伸 长率 为
维 ， Ｉ ０ ＭＪ 列。 于 高 模 量 碳 ￣ Ｍ４ 、 系 Ｉ 关
始 规模 生 产Ｍ４ 碳 纤 维 ， ０ 至今 已近 ４ 年 ， 产 品一直 以来 占据 着我 国应 ０ 其
用市 场 ， 这表 明国产ＰＡＮ基 高模量碳 纤维 的潜 在应 用市 场很 大 。 这对 于 刚
的可 设计 性 范 围 变 窄。 从ＡＮ聚 合 而 开 始 的 工 艺 路线 ， 工 艺 流程 长 、 其 可
基 和 中 间相 沥 青 （ ＭＰＰ 基 。 ） ＰＡＮ基
而 增 ＮＰＡＮ基高 模量 碳 纤维 结 构与
性 能的 可设计 性 。
纤维 长足 发展 的关键所在 。
需要说 明的是 ， 由于ＰＡＮ基 高模
量碳 纤 维 的热处 理温 度高 ， 维表 面 纤
高 模量 碳 纤 维 又 分 为Ｍ系 列 （ 以Ｍ４ ０ 产 品为代表 ， 抗拉模 量为 ３ ２ 其 ９ ＧＰａ 、 抗拉 强度为 ２ ７ ＧＰａ 断裂伸 长率 为 ．４ 、
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维复合材料
班级：1013241 姓名：董鸿文
学号：101324108
材料化学课程论文
碳纤维复合材料
碳纤维是一种以聚丙烯腈（PAN）、沥青、粘胶纤维等 人造纤维戒合成纤维为原料，经预氧化、碳化、石墨化等过 程制得含碳量达90%以上的无机纤维材料。
1 2
3
沥青基
粘胶基
聚丙烯腈基（PAN）
PAN链的无规则螺旋结构
PAN纤维→预氧化→碳化→石墨化→PAN基碳纤维
PAN碳纤维原丝微观图
【1】PAN碳纤维原丝截面图
【2】PAN纤维截面SEM照
【3】PAN碳纤维表面结构
PAN碳纤维复合材料的应用
1.航空航天：航天飞机、运载 火箭、导弹卫星、民用商业飞 机
2.体育休闲：球杆球拍、箭弓、 鱼竿、自行车
参考文献
[1]徐樑华：高性能PNA基碳纤维国产化进展及发展趋势[J].中国材料进展， 2012，31（10）：7-13 [2]陈利，孙颖，马明：高性能纤维域成形体的研究[J].中国材料进展，2012， 31（10）:21-29 [3]韩克清，严斌，余木火：碳纤维及其复合材料高效低成本制备技术进展[J].中 国材料进展，2012，31（10）:30-35 [4]郭敏怡:我国高性能碳纤维产业发展现状不展望[M].军民两用技术不产品， 2012,2:53-58 [5]郑宁来:中国航天公司研制成功碳纤维新产品[J].合成纤维，2011,40 （7）:14-15 [6]贺福:研制高性能碳纤维已是当务之急[J].高科技纤维不应用，2010,35（1）： 14-18 [7]钱伯章:国内外碳纤维应用领域、市场需求以及碳纤维产能的进展[J].高科技 纤维不应用，2010,35（2）:29-33 [8]赵稼祥:世界PAN基碳纤维的生产不需求以及对发展我国碳纤维的启示[J].新 材料产业，2010,9:25-31
沥青基碳纤维和pan碳纤维
沥青基碳纤维和pan碳纤维1.引言1.1 概述在概述部分，我们将介绍沥青基碳纤维和PAN碳纤维的基本概念和背景信息。
沥青基碳纤维和PAN碳纤维都是目前广泛应用于不同领域的高性能纤维材料。
沥青基碳纤维是以改性沥青为基材，在高温条件下碳化得到的连续纤维。
它具有较高的热稳定性、力学性能和疲劳性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。
沥青基碳纤维的制备方法主要包括沥青改性、纺丝、碳化等工艺步骤。
PAN碳纤维是以聚丙烯腈（PAN）为主要原料制备得到的连续纤维。
它具有高强度、高模量和优异的特性，被广泛应用于航空航天、船舶、运动器材等领域。
PAN碳纤维的制备方法主要包括聚合纺丝、胶纺丝、气相重聚和高温碳化等工艺步骤。
本文将重点介绍沥青基碳纤维和PAN碳纤维的特性和制备方法，并探讨它们在不同领域的应用。
通过对比分析两种碳纤维的特点，我们可以更好地理解它们的适用范围和优势。
此外，我们也将展望沥青基碳纤维和PAN碳纤维在未来的发展方向，以期为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
在接下来的章节中，我们将详细介绍沥青基碳纤维和PAN碳纤维的特性、制备方法和应用领域。
通过全面的研究和讨论，我们可以为碳纤维材料的发展和应用提供更深入的了解和见解。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以写成以下形式：1.2 文章结构本文将以两个主要部分来探讨沥青基碳纤维和PAN碳纤维。
首先，我们将详细介绍沥青基碳纤维，包括其特性和制备方法。
接着，我们将探讨沥青基碳纤维在不同领域的应用。
其次，我们将转向PAN碳纤维，同样介绍其特性和制备方法，并讨论其应用领域。
最后，我们将通过对沥青基碳纤维和PAN碳纤维进行比较，总结两者的差异和优势。
此外，我们还将展望未来发展方向，探讨这两种碳纤维在新兴领域中的应用前景。
通过本文的阅读，读者将可以深入了解沥青基碳纤维和PAN碳纤维的特性、制备方法及其在不同领域的应用，为碳纤维领域的研究和开发提供有价值的参考。
聚丙烯腈基碳纤维简介及其发展概况
聚丙烯腈基碳纤维简介及其发展概况摘要：聚丙烯腈基碳纤维为人造合成纤维，是一种力学性能优异的新材料，在航空航天、建筑、体育、汽车、医疗等领域得到广泛的应用。
生产碳纤维采用特殊组分且性能优异的专用PAN基纤维即ＰＡＮ原丝。
本文简要介绍国内外PAN基碳纤维的发展概况和现状，ＰＡＮ基碳纤维的应用，重点介绍了PAN基碳纤维的结构、性能、纺丝、制备等技术，以及分析我国碳纤维与世界先进国家之间的差距及存在的问题且提出一些建设性意见。
关键词：聚丙烯腈基碳纤维纺丝国内外发展比较差距碳纤维生产工艺简单、产品综合性能好，因而发展很快，产量占到90％以上，成为最主要的品种。
碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN)、沥青、粘胶纤维等为原料，经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得的含碳量大于90％的特种纤维。
碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异性能，是航空航天、国防军事工业不可缺少的工程材料，同时在体育用品、交通运输、医疗器械和土木建筑等民用领域也有着广泛应用。
PAN基生产工艺简单，产品综合性能好，因而发展很快，产量占到９０％以上，成为最主要的的品种。
一、碳纤维及其发展史1.1碳纤维的先驱——斯旺和爱迪生碳纤维的起源可追溯到１９世纪６０年代，１８６０年，英国人约瑟夫·斯旺用碳丝制作灯泡的灯丝早于美国人爱迪生。
十九世纪后期他俩各自设计出了白炽灯泡．他是研制碳丝的第一人，同时他的利用挤压纤维素成纤技术为后来合成纤维的问世起到了启迪作用。
爱迪生解决了碳丝应用与白炽灯的灯丝问题，他发明的电灯，这也是碳丝第一次得到了实际应用。
１９１０年库里奇发明了拉制钨丝取代了碳丝作为灯丝，从此碳丝的研制工作停止了下来。
指导了２０世纪５０年代碳丝的研制又重新出现在现在的材料科学的舞台上，但研究的目的是为了解决战略武器的耐高温和耐烧耐腐蚀材料，今天的碳纤维已经形成了一个举足轻重的新型材料体系，已广泛应用于航空、军事和民用工业领域，而且仍在强劲发展．1.2碳纤维的三大原料路线黏胶基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维，其中以聚丙烯腈基碳纤维应用最为广泛，也是本文将要为大家介绍的。
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维复合材料
针对PAN基碳纤维复合材料生产过程中存在的能耗高、污染重等问题 ，研究者们不断改进生产工艺，提高生产效率和环保性。
未来发展趋势预测与挑战分析
高性能化
未来PAN基碳纤维复合材料将继续向高性能化方向发展， 以满足高端应用领域对材料性能的更高要求。
绿色环保
随着环保意识的提高，PAN基碳纤维复合材料的绿色生产 将成为未来发展的重要趋势，包括采用环保原料、优化生 产工艺等。
耐疲劳性
碳纤维复合材料具有良好 的耐疲劳性能，能够承受 长期的交变载荷作用。
热稳定性及耐候性评估
热稳定性
PAN基碳纤维在高温下能 够保持较好的稳定性，不 易发生热分解或氧化反应 。
耐候性
碳纤维复合材料具有良好 的耐候性能，能够抵抗紫 外线、酸雨等自然环境的 侵蚀。
耐腐蚀性
由于碳纤维的化学稳定性 较高，因此它对于多种化 学物质都具有良好的耐腐 蚀性。
汽车工业领域应用
轻量化
碳纤维复合材料具有密度小、比 强度高、比模量高等优点，是实 现汽车轻量化的理想材料，可用
于车身、底盘等结构件。
安全性
碳纤维复合材料在碰撞时能够吸收 大量能量，提高汽车的安全性。
舒适性
碳纤维复合材料具有良好的阻尼性 能，能够降低汽车行驶过程中的振 动和噪音，提高乘坐舒适性。
体育器材领域应用
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维复合 材料的制备工艺主要包括原丝 制备、预氧化、碳化、石墨化 等步骤，通过控制工艺参数可 以得到不同性能的复合材料。
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维复合 材料在航空航天、汽车、体育 器材、建筑等领域具有广泛的 应用前景，如飞机结构件、汽 车轻量化部件、高性能运动器 材等。
02
CATALOGUE
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维复合材料及其在大飞机上的应用
聚丙烯腈（PAN）基碳纤维复合材料及其在大飞机上的应用徐志鹏北京化工研究院摘要自2007年国务院公布国产大飞机战略以来，这一领域的发展获得了持续的关注。
然而当今的国际大飞机市场被波音和空客两大公司所垄断，国产大飞机想要赢得市场面临多方面的挑战，其中之一就是高性能复合材料的应用。
聚丙烯腈基碳纤维复合材料诞生五十多年以来，发展迅猛，已经从传统的航空航天领域逐渐向汽车、风电等领域拓展市场，未来市场潜力巨大。
而目前中国仅能生产相当于T300,T700性能的碳纤维，不仅无法满足国产大飞机的材料需求，而且该领域的技术短板也限制了很多行业的发展。
本文在综合了前人研究成果的基础上，介绍了碳纤维的发展历程，PAN基碳纤维的关键技术和碳纤维复合材料在商用大飞机上的应用情况。
笔者认为，有市场竞争力的国产大飞机必须大量使用高质量的碳纤维复合材料，而突破PAN基碳纤维复合材料技术壁垒的关键在于生产高质量的碳原丝，其技术突破点在于干喷湿纺和凝胶纺丝生产技术的掌握与改进。
关键字：PAN基碳纤维，大飞机，碳原丝，干喷湿纺, 凝胶纺丝ABSTRACTLarge Plane Project has been fascinating Chinese public for years since its first announcement by State Council in 2007. China-made large plane is now facing varieties of challenge, while Boeing and Airbus are on the monopoly of market, one of the main challenge is the application of carbon fiber composite material. PAN based carbon fiber composite has witnessed a boost since it’s born in the past 50years, and now is expanding its application from space project to automobile and wind power generation projects. Carbon fiber industry in China cannot satisfy the demand of large plane project and many other industrial demands, because we can only made carbon fiber as well as T300 and T700 by our self. This article introduced the history of carbon fiber, key technology of PAN based carbon fiber and how PAN based carbon fiber is used in commercial large aircrafts. The author of this article believes the China-made large plane must use plenty of carbon fiber based composite to win the market and the key technology we need to break through is dry-wet spinning and gel spinning technique to make high performance PAN-based carbon fiber precursor.Key words: PAN based carbon fiber, large plane, carbon fiber precursor前言国产大飞机战略自发布以来，引发了广泛的关注。
PAN碳纤维
东邦Tenax：对其PAN原丝和碳纤维生产工艺和技术进行了重大创新，使生产效率提高 10～100倍。
东丽：丙烯腈（AN）与依糠酸（IA）在DMSO溶剂中进行溶液聚合时，加入少量平均 相对分子质量（Mz）约为580万的PAN然后将该聚合液通入氨气制成纺丝原液制得直 径为2.1μm、强度为7.2 GPa、模量为470GPa、抗压缩强度为1.6 GPa的超级碳纤维。
，是钢的7~9倍
。抗拉伸模量在 23000~43000M pa亦远高于钢。
基碳纤维密度在
1.75~1.93g/cm3 之间。
国际形势
PAN的选用
聚丙烯腈（PAN）在1961年通过Shindoin首次被认定作为碳纤维合适 的前驱体。 PAN的结构
PAN的影响因素： a、PAN纤维分子易于沿纤维轴取向； b、碳化收率（1000℃~1500℃）为50%~55%; c、在脱除碳以外的杂原子时其骨架结构很少破坏; d、在180℃附近存在塑性，便于纺丝后的改性处理和经受高温碳化 处理。 丙烯腈（AN）可以聚合本体聚合，悬浮液聚合，溶液聚合，并在乳液 通过将自由自由基，离子或原子转移自由基聚合。
聚丙烯腈基（PAN）碳纤维复 合材料
班级：11031101材料化学 姓名：黄洛玮 学号：1103860621
PAN碳纤维介绍
PAN的选取原因 PAN碳纤维的制备
PAN碳纤维的前景及国际形势
碳纤维复合材料
碳纤维是一种以聚丙烯腈（PAN）、沥青、粘胶纤维等 人造纤维或合成纤维为原料，经预氧化、碳化、石墨化等过 程制得含碳量达90%以上的无机纤维材料。
美国Hexcel公司
中国的碳纤维发展速度有待提高，需要我们继续不懈的努力
参考文献：
CarbonFibers:PrecursorSystems,Processing,Structure,and Properties.---------------------ErikFrank,LisaM.Steudle,DenisIngildeev,JohannaM.Spç rl,and MichaelR.Buchmeiser*
静电纺丝法制聚丙烯腈基碳纤维【文献综述】
静电纺丝法制聚丙烯腈基碳纤维【⽂献综述】毕业设计⽂献综述纺织⼯程静电纺丝法制聚丙烯腈基碳纤维⼀、前⾔部分聚丙烯睛(PAN)碳纤维在航空航天、武器装备，以及⾼科技产业中都具有重要的地位，但是制备碳纤维时，要维持⾼强度,⼀般会降低其模量；只有纳⽶碳纤维不仅具有超⾼强度，还同时具有超⾼模量，从理论上来讲纳⽶碳纤维的综合性能最好[1]。
因此，纳⽶碳纤维的制备和应⽤是现代纳⽶材料领域研究的⼀个热点。
制备纳⽶碳纤维的⽅法主要有两种[2]:⼀是化学⽓相沉积法，这种⽅法⽣产成本⾼，产品纯度低；⼆是静电纺丝法，由静电纺丝可以制备连续碳纤维长丝，⽽且直径均匀性和化学纯度要好得多。
制备纳⽶碳纤维的整个⼯艺过程中不使⽤含有⾦属离⼦的化合物，避免了提纯要求，降低了制造成本，扩⼤了应⽤范围。
1.1 聚丙烯腈聚丙烯腈是由单体丙烯腈经⾃由基聚合反应⽽得到。
⼤分⼦链中的丙烯腈单元是头-尾⽅式相连的，主要⽤于制聚丙烯腈纤维。
聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐⽇晒性好，在室外放置18个⽉后还能保持原有强度的77%。
它还耐化学试剂，特别是⽆机酸、漂⽩粉、过氧化氢及⼀般有机试剂。
1.2 碳纤维碳纤维（carbon fiber 简称CF），是⼀种含碳量在95%以上的新型纤维材料。
⼀般是由有机纤维经热处理⽽得到。
碳纤维具有强度⼤，模量⾼，密度⼩，线膨胀系数⼩等诸多优点，被称为新材料之王[3]。
1.3 纳⽶纤维⼀般是指纤维的直径是在纳⽶级。
有些⼈把直径⼩于111nm的纤维称为纳⽶纤维，⽽有些⼈则定义直径⼩于0．3tlm的纤维称为纳⽶纤维，也有⽂献将纳⽶纤维定义为直径为纳⽶级，长度超过lum的物质。
纳⽶纤维主要包括两个概念：⼀是严格意义上的纳⽶纤维，是指纤维直径⼩于100nm的超细纤维。
另⼀概念是将纳⽶粒⼦填充到纤维中，对纤维进⾏改性。
1.4 ⾼压静电纺丝⾼压静电纺丝[4](简称“电纺”)是⼀种利⽤⾼压静电为驱动⼒产⽣纳⽶纤维的⽅法，可制得直径为300nm左右的纳⽶纤维。
碳纤维综述性论文1
碳纤维综述性论文摘要：碳纤维是指由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，是纤维中含碳量在95%左右的碳纤维和含碳量在99%左右的石墨纤维。
碳纤维是一种新型材料，本文主要论述了碳纤维的分类及性质、生产、制造、加工，并论述了碳纤维的改性以及用途和发展前景等。
关键词：碳纤维、生产、加工、应用领域、发展趋势；前言：碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。
它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。
碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。
它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
一、碳纤维的分类按制作原料分：(1) 纤维素基（人造丝基）(2) 聚丙烯氰基 (3)沥青基（各向同性、各向导性中间相）。
按制造方法和条件分：(1) 碳纤维（炭化温度在800~1600℃时得到的碳纤维）(2) 石墨纤维（炭化温度在2000~3000℃时得到的碳纤维）(3) 活性炭纤维 (4) 气相生长纤维。
按性能分：(1) 一般型（GP，在通电部件、耐热隔热体、滑动部分、耐腐蚀材料等领域使用一般型。
）(2) 高性能型（HP,其中高性能型分为高强型及高模型，通常大多数应用领域使用高性能型）在通电部件、耐热隔热体、滑动部分、耐腐蚀材料等领域使用一般型。
按状态分：(1)长丝 (2)短纤维 (3)短切纤维。
二、碳纤维的性质2.1碳纤维的物理性能优点：1）密度小，质量轻，比强度高。
碳纤维的密度为1.5~2g/cm3，相当于钢密度的1/4，铝合金密度的1/2。
而其比强度比刚大16倍，比铝合金大12倍。
2）强度高。
其拉伸强度可达3000~4000MPa，弹性比钢大4~5倍，比铝大6~7倍。
3）弹性模量高。
4）具有各向异性，热膨胀系数小，导热率随温度的升高而下降，耐骤冷、急热，即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂。
pan基碳纤维
pan基碳纤维PAN基碳纤维是一种无机纤维材料，它是一种高分子聚合物的纤维形式，其特性使其在许多领域有着各种应用。
这种纤维具有优异的机械强度、耐热性、耐化学性和热传导性，可以应用于建筑、航空航天、交通、地质勘查等行业。
PAN基碳纤维是由氨基甲酸酯（PA）和尼龙（N）经高温热固液相聚合而成的，PA是PAN基碳纤维中最重要的成分，其也是纤维强度和热稳定性的关键因素。
PA和N根据不同比例混合后，在一定温度和压力条件下，会发生聚合反应，形成PAN基碳纤维。
PAN基碳纤维的机械强度远高于其他有机纤维材料，耐温性也很好，有着良好的耐热性和良好的耐化学性，能够有效地抵抗高温的热辐射。
PAN基碳纤维在航空航天领域已经有着十分广泛的应用，它可以用于构建运载火箭、宇宙飞行器等一系列航天设备和结构元件，具有良好的热传导性、刚性和耐磨性，且具有较短的吸收光线时间和很好的抗飞碎性，在航天器的运输过程中能够提供有效的保护。
PAN基碳纤维同样在建筑领域有着广泛的应用，它可以用作建筑构件的强化材料，具有良好的耐久性，能够提升外墙和屋顶结构的抗风性和抗冲击性。
同时，它还可以用于建筑屋面保温隔热。
厚层PAN 基碳纤维材料可以有效减少外界热量渗入到室内，从而保持室内温度稳定，帮助节省能源，减少碳排放量。
PAN基碳纤维也可以在地质勘查和矿山安全领域得到应用，它能够有效帮助检测矿山变形，检测深部地层的水分含量，同时，可用于地质灾害以及岩石和地层的检测。
PAN基碳纤维的耐热性和耐磨性可以在高温、高压环境下进行检测，能够提供更准确的信息。
从上述内容可以看出，PAN基碳纤维有着优异的特性，可以用于航空航天、建筑、地质勘查等多个行业，为这些行业提供可靠的产品，构建安全稳定的结构，为人们提供更加安全、舒适的生活环境。
聚丙烯腈基碳纤维及其应用
PAN基碳纤维及其应用（南通大学纺082 0815012038 朱琴）摘要：聚丙烯腈基碳纤维是一种力学性能优异的新材料，在航空、航天、建筑、体育、汽车、医疗等领域得到广泛的应用。
本文简要介绍了PAN基碳纤维的结构、性能、制备、碳纤维的应用领域以及面临的挑战，并对未来发展提出了一些建议。
关键词：PAN基碳纤维、结构、性能、制备、应用、挑战碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得，其中的聚丙烯腈(PAN)基碳纤维用途最广、用量最大、发展最为迅速，在碳纤维生产中占有绝对优势。
目前世界主要PAN基碳纤维生产厂家的总生产能力已达到3．65万t的规模，仅次于劳纶，跃居世界高性能纤维的第2位。
碳纤维足军民两用新材料，是我国目前乃至今后相当长一段时间内鼓励优先发展的高科技纤维之一，也是国家迫切需要短期内突破的高新技术纤维品种。
随着近年来我国对碳纤维的需求量日益增长，碳纤维已被列为国家化纤行业重点扶持的新产品，成为国内新材料产业研发的热点。
一、PAN基碳纤维的结构聚丙烯腈基碳纤维是以聚丙烯腈纤维为原料制成的碳纤维，主要做复合材料的增强体。
碳纤维是由片状石墨微晶沿纤维轴向方向堆砌而成的所谓“乱层”结构，通常也把碳纤维的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成，其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。
碳纤维各层面间的间距约为 3.39～3.42Å，各平行层面间的各个碳原子，排列不如石墨那样规整，层与层之间借范德华力连接在一起。
二、PAN基碳纤维的性能碳纤维有通用型（GP）、高强型（HT）、高模型（HM）、高强高模（HP）等多种规格。
见表1表1 碳纤维的规格与性能规格高强型HT 高模型HM 通用型GP 高强高模型HP 直径/μm 7 5~8 9~182.5~4.5 2.0~2.8 0.78~1.03.0~3.5强度/（×103Mpa）2.0~2.43.5~7.0 3.8~4.0 4.0~8.0模量/（×103Gpa）伸长/% 1.3~1.8 0.4~0.8 2.1~2.5 0.4~0.5比重/（g/cm3） 1.78~1.96 1.40~2.00 1.76~1.82 1.9~2.1碳纤维有如下的优良特性：①比重轻、密度小；②超高强力与模量；③纤维细而柔软；④耐磨、耐疲劳、减震吸能等物理机械性能优异；⑤耐酸、碱和盐腐蚀，可形成多孔、表面活性、吸附性强的活性炭纤维；⑥热膨胀系数小，导热率高，不出现蓄能和过热；高温下尺寸稳定性好，不燃，热分解温度800℃，极限氧指数55；⑦导电性、X射线透过性及电磁波遮蔽性良好；⑧具有润滑性，不沾润在熔融金属中，可使其复合材料磨损率降低；⑨生物相容性好，生理适应性强。
聚丙烯腈(pan)基碳纤维生产工艺
聚丙烯腈(pan)基碳纤维生产工艺聚丙烯腈（PAN）基碳纤维是制备高品质碳纤维的主要原料之一。
该纤维具有高强度、高模量、高导电性和优异的耐高温性能，被广泛应用于高端航空、航天、汽车和体育器械等领域。
本文将介绍PAN基碳纤维的生产工艺。
1. 原料准备根据生产工艺要求，选择合适的聚丙烯腈原料。
将原料进行初步处理，去除杂质和水分，以确保生产过程中的纤维质量。
2. 聚合反应将经过准备的聚丙烯腈原料溶解在适当的溶剂中，加入聚合催化剂和其他添加剂，进行聚合反应。
反应温度和时间、反应条件等要求均需严格控制，以确保聚合品质量和纤维性能。
3. 细纤化将聚合物溶液经过细纤化处理，使聚合物分子链排列有序，形成纤维形态。
细纤化方法有湿法和干法两种，其中湿法多使用纺丝机或旋转杯法，而干法则多采用气流旋转杯法。
4. 洗涤和脱水将细纤化后的纤维进行多次洗涤，以去除残留的溶剂和其他杂质。
洗涤后进行脱水处理，以去除水分，为后续的碳化步骤做好准备。
5. 碳化将经过脱水处理的PAN基纤维置于高温炉中进行碳化。
碳化温度和碳化速率对纤维质量和性能有着极大的影响，要根据产品要求进行合理的控制。
6. 热处理将碳化后的纤维再次进行高温热处理，使其内部结构进一步改善，提高其力学性能和稳定性。
7. 修边和检测对制备完成的碳纤维进行修边处理，去除开口、裂纹等缺陷。
然后进行质量检测，检查其力学、热学、导电等性能是否符合要求。
8. 包装通过卷绕或缠绕等方式对碳纤维进行包装，以便于运输和使用。
总之，PAN基碳纤维生产工艺控制精度要求高，涉及多个关键步骤，每一个环节都需要精益求精，以确保产品质量和性能稳定。
在实际生产过程中，还需要根据产品品种和规格进行细致的调整和改进，以满足不同用户的需求。
聚丙烯腈基(PAN)碳纤维复合材料
聚丙烯腈基（PAN）碳纤维复合材料2010136103徐铭华摘要:对PAN基碳纤维的发展历程、现状以及以其为增强体的复合材料进行了综述，并对PAN基碳纤维增强复合材料在航天领域的主要使用情况进行了介绍，最后对我国高性能碳纤维复合材料的现状及发展重点进行了探讨。
关键词:PAN基碳纤维;复合材料;航天领域;使用Abstract:In this article, the development of PAN-based carbon fiber, its character and composites reinforced by it is overviewed. The main application of carbon fiber reinforced composites on aerospace is also introduced here .Finally, the status and future development of PAN-based carbon fiber is discussed.Key words: PAN-based carbon fiber; composites; aerospace; application1.前言随着科技的发展和进步以及各国对空间光学遥感器的进一步需求，空间遥感器必然向高分辨率、长焦距、大口径、大视场、大体积而质量更轻的方向发展[1]，然而，发展质量更轻的空间光学遥感器，必须采用性能优异的轻质结构材料，碳纤维复合材料(CFRP)的使用是实现这一要求的最好途径之一。
CFRP是以树脂为基体，碳纤维为增强体的复合材料[2]碳纤维具有碳材料的固有本征特性，又有纺织纤维的柔软可加土性，是新一代军民两用的增强纤维。
它优异的综合性能是任何单一材料无法和其比拟的，现在己经成为先进复合材料的主要增强纤维之一。
CFRP是20世纪60年代中期崛起的一种新型结构材料，一经问世就显示了强大的生命力[3,4]。
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维生产工艺
纺丝过程中的影响因素包括纺丝液性质、喷丝头结构、拉伸条件、固化条件等。这些因素会影响原丝 的形态结构、取向度、结晶度等，进而决定碳纤维的力学性能、热稳定性等。因此，在纺丝过程中需 要对这些因素进行严格控制和优化。
预氧化与碳化工艺
04
预氧化过程及机理探讨
预氧化过程
将聚丙烯腈(PAN)纤维在空气或氧气 中进行低温热处理，使其部分氧化， 形成稳定的梯形结构。
机理探讨
预氧化过程中，PAN纤维中的氰基(-CN) 逐渐转化为羧基(-COOH)和酰胺基(CONH2)，同时伴随着分子链的交联和 环化反应，从而形成耐热的梯形结构。
碳化过程及温度控制策略
碳化过程
在惰性气氛（如氮气）中，将预氧化 后的纤维进行高温处理，使其进一步 碳化，形成碳纤维。
温度控制策略
碳化过程中需要精确控制温度，通常 采用多段升温的方式，以确保纤维在 碳化过程中的结构稳定性和性能均匀 性。
设备选型与生产线布
05
局设计
关键设备选型依据及参数设置
聚合釜
选择高效、节能、操作简便的聚 合釜，其容量和搅拌速度等参数 需根据生产规模和产品性能要求
确定。
纺丝机
选用具有高速、稳定、连续化生产 能力的纺丝机，纺丝速度、温度、 压力等参数对纤维性能有重要影响， 需精确控制。
氧化碳化炉
选择能够实现高温、高压、气氛控 制精确的氧化碳化炉，炉内温度、 气氛组成和压力等参数是影响碳纤 维性能的关键因素。
原因分析与追溯
针对不合格品进行原因分析，追溯问题根源，为后续改进措施提供依 据。
纠正与预防措施
根据原因分析结果，制定相应的纠正和预防措施，防止类似问题再次 发生。
持续改进与提升
pan基碳纤维原丝
pan基碳纤维原丝
聚丙烯腈基碳纤维原丝是以聚丙烯腈为原料，经过原丝制备、预氧化和碳化等步骤制成的纤维，用作碳纤维前驱体，其性能直接影响着碳纤维的性能。
其制备方法主要有一步法和二步法。
聚丙烯腈基碳纤维原丝具有强度高、模量高、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温、密度小、导电等一系列优点，被广泛应用于航空航天、交通运输、基础设施建设、运动器材等领域。
不同种类的碳纤维性能存在差异，聚丙烯腈基碳纤维原丝的制备工艺和技术也在不断发展和改进。
如果你想了解更多关于聚丙烯腈基碳纤维原丝的信息，可以继续向我提问。
碳纤维的综述2
碳纤维的综述摘要：碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，分子结构界于石墨和金刚石之间，含碳体积分数随品种而异，一般在0.9以上。
碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。
关键词：碳纤维复合材料性能与应用一、碳纤维的性能1.1分类（1)按原料分类:纤维素基（人造丝基）；聚丙烯腈基；沥青基（各向同性、各向异性中间相）。
(2)按照制造条件和方法分类：碳纤维（炭化温度在800℃～1600℃时得到的碳纤维)；石墨纤维（炭化温度在2000℃～3000℃时得到的碳纤维）；活性碳纤维；气相生长碳纤维。
(3) 按照力学性能分类：通用级（GP):拉伸强度低于1.4GPa,拉伸模量小于140GPa的纤维；高性能（HP)：其中包括中强型（MT).高强型(HT).超高强型(UHT).中模型（IM).高模型（HM).超高模型（UHM).1.2性能碳纤维的主要性能：(1)密度小、质量轻，密度为1.5～2克/立方厘米，相当于钢密度的l/4、铝合金密度的1/2；(2)强度、弹性模量高，其强度比钢大4-5倍，弹性回复l00%；(3)具有各向异性，热膨胀系数小，导热率随温度升高而下降，耐骤冷、急热，即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂；(4)导电性好，25。
C时高模量纤维为775μΩ/cm，高强度纤维为1500μΩ/cm；(5)耐高温和低温性好，在3000。
C非氧化气氛下不融化、不软化，在液氮温度下依旧很柔软，也不脆化；(6)耐酸性好，对酸呈惰性，能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀。
此外，还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性。
通常，碳纤维不单独使用，而与塑料、橡胶、金属、水泥、陶瓷等制成高性能的复合材料，该复合材料也具有轻质、高强、耐高温、耐疲劳、抗腐蚀、导热、导电等优良性质，已在现代工业领域得到了广泛应用。
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PAN基碳纤维综述
专业纺织工程学号 0843093070
学生林华萍指导老师傅师申
摘要:聚丙烯晴基碳纤维是一种力学性能优异的新材料，具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异性能，是航空航天、国防军事工业不可缺少的工程材料，同时在体育用品、交通运输、医疗器械和土木建筑等民用领域也有着广泛应用。
本综述简要介绍了其结构，制备方法，性能，应用领域及前景。
关键词：PAN基碳纤维，制备，结构，性能，应用，前景
1碳纤维结构
碳纤维属于聚合的碳，它是由有机物经固相反应转化为三维碳化合物，碳化历程不同，形成的产物结构也不同。
碳纤维和石墨纤维在强度和弹性模量上有很大差别，这主要是由于其结构不同，碳纤维是由小的乱层石墨晶体所组成的多晶体，含碳量约75%~95%；石墨纤维的结构与石墨相似，含碳量可达98-99%，杂质少。
碳纤维的含碳量与制造纤维过程中碳化和石墨化过程有关。
2PAN基碳纤维的制备
图1
从原料丙烯晴到聚丙烯晴基碳纤维的制备过程中可以看出四个关键步骤：PAN
的聚合，原丝的制备，原丝的预氧化以及预氧化丝的炭化和石墨化。
2.1 PAN的聚合
由于PAN分子结构的特性，纯聚体PAN不适宜作为碳纤维前驱体。
工业生产中，往往采用
共聚PAN来制备PAN原丝。
引入共聚单体可以起到如下作用：减少聚合物原液中凝胶的产生；增加聚合物的溶解性和可纺性；降低原丝环化温度及变宽放热峰。
但也可能带来一些副作用：降低原丝的结构规整性和结晶度；增加大分子链结构的不均匀性；引入更多的无机和有机杂质等。
2.2 原丝的制备
PAN在熔点（317°C）以下就开始分解，因此形成纤维主要通过湿法或干湿法进行纺丝。
干湿法纺丝由于将挤出膨化与表皮凝固进行了隔离，纤维的成形机理有所改变，因此湿法纺丝凝固过程中皮层破裂或径向大孔及表皮褶皱等现象基本消失，干湿法纺丝的原丝表面及内部的缺陷减少、致密性提高。
干湿法纺丝还具有高倍的喷丝头拉伸（3-10mm的空气层是有效拉伸区），纺丝速度高（为湿法纺丝的5-10倍），容易得到高强度、高取向度的纤维等特点，从而保证了碳纤维有足够的强度，是当前碳纤维原丝生产的发展方向。
2.3 原丝的预氧化
预氧化过程中原丝的颜色由白色向黄、棕、黑过渡，主要发生的反应为脱氢、环化及氧化反应，其中环化反应是预氧化过程中最关键的一步。
环化反应：PAN热处理时，分子间相邻氰基的加成反应，形成稳定性较高的梯形结构。
脱氢反应：为环化的聚合物或环化的杂环均可由于氧的作用发生脱氢反应，产生大量的水。
脱氢反应是预氧化过程中主要反应之一，其结果导致主链上双键的形成，赋予主链更高的稳定性，使预氧化丝具有耐燃性。
氧化反应：预氧化开始时，氧化脱氢为氧化反应的主要部分。
除此之外，氧同时还直接与预氧化丝结合，主要生成羟基、羰基、羧基等。
若PAN原纤被充分预氧化，在预氧化丝中的含氧量甚至课高达16-23%。
影响PAN原丝预氧化的因素只要有：纤维的张力，热处理温度和介质的影响。
2.4 预氧化丝的碳化及石墨化
为避免高温下碳的氧化，碳化必须在惰性气氛的保护下进行。
通常采用N
2、Ar
2
或其他非氧
化性介质如HCl等气体。
碳化是纤维仍会发生物理收缩和化学收缩，因此要对纤维施加张力进行拉伸以得到优质碳纤维。
碳化阶段以多段式的升温速率进行。
低于600°C的温区，需低升温速率，升温速率需严格控制在小于5℃/min的范围内。
因为这一温区包含大部分的化学反应及挥发性物质的逸出，提高升温速率的话，纤维表面会形成气孔或不规则的形态。
600℃以上的温区，可以以较快的升温速率进行，此加热段仍有挥发性产物的逸出，同时形成分子链聚合物之间的交联。
经600℃左右的低温碳化处理后，碳纤维的强度为1.5-2.0GPa，模量约120GPa。
从900℃升温到1350℃，可制取强度为3-4GPa，模量约220GPa的碳纤维；升温到1500℃，可制取强度为4-5GPa,模量约
240GPa的碳纤维；升温到1800℃，可制取强度为4GPa，模量约280GPa的碳纤维。
为了得到更高模量的碳纤维，将碳纤维放入2500-3000℃的高温下进行石墨化处理，可以得到碳含量在99%以上的碳纤维。
由此可见，通过不同的热处理工艺，可以获得高强型、高模型或强度与模量相匹配的碳纤维。
3性能
碳纤维的化学性能与碳十分相似，在空气中当温度高于400℃时即发生明显的氧化，氧化产、CO在纤维表面三十，所以其在空气的中的使用温度不能太高，一般在360℃以下，但在物CO
2
隔绝氧的情况下，使用温度可大大提高到1500-2000℃，而且温度越高，纤维强度越大。
碳纤维的径向强度不如轴向强度，因而碳纤维忌径向强力（即不能打结）。
碳纤维有通用型（GP）、高强型（HT）、高模型（HM）、高强高模(HP)等多种规格。
碳纤维有如下的优良特性：①比重轻、密度小；②超高强力与模量；③纤维细而柔软；④耐磨、耐疲劳、减震吸能等物理机械性能优异；⑤耐酸、碱和盐腐蚀，可形成多孔、表面活性强、吸附性强的活性碳纤维；⑥热膨胀系数小，导热率高，不出现蓄能和过热，高温下尺寸稳定性好，不燃，热分解温度800℃，极限氧指数55；⑦导电性、X射线透过性及电磁波隐蔽性良好；⑧具有润滑性，不沾润在熔融金属中，可使其复合材料磨损率降低；⑨生物相容性好，生理适应性强。
4应用前景
碳纤维复合材料是为满足航空、航天等军事部门的需要而发展起来的新型材料，但因一般工业部门对产品的质量和可靠性要求不及上述部门严格，故开发应用的周期较短，推广应用得很快，被广泛应用于各种民用工业领域。
碳纤维除用于高温绝热材料及除电刷子之外，一般并不单独使用，常加入到树脂（以环氧、酚醛为主）、金属或陶瓷、碳、水泥等基体中，构成碳纤维增强复合材料，是一种极为有用的结构材料。
它不仅质轻、耐高温，而且有很高的抗拉强度和弹性模量。
（1）航空航天
碳纤维复合材料具有高比强度、高比刚度（比模量）、耐高温、可设计性强等一系列独特优点，是导弹、运载火箭、人造卫星、宇宙飞船、雷达等结构上不可或缺的战略材料。
航空则以客机、直升机、军用机为主要应用对象。
（2）文体和医疗用品
文体休闲用品是碳纤维复合材料应用的重要领域，高尔夫球杆、网球拍和钓鱼竿是三大支柱产品，其次是自行车、赛车、赛艇、弓箭、滑雪板、撑杆和乐器外壳等。
医疗领域包括医学上用的移植物、缝合线、假肢、人造骨骼、韧带、关节以及X光透视机等。
（3）一般工业
碳纤维复合材料在汽车工业用于汽车骨架、活塞、传动轴、刹车装置等；在能源领域应用于风力发电叶片、新型储能电池、压缩天然气贮罐、采油平台等；碳纤维因其质轻高强和极好的导电性及非磁性而在电子工业中用于制备电子仪器仪表、卫星天线、雷达等；碳纤维增强材料（CFRC）与钢筋混凝土相比，抗张强度与抗弯强度高5到10倍，弯曲韧度和伸长应变能力高20-30倍，重量却只有1/2，已被广泛应用于房屋、桥梁、隧道等基础设施的混凝土结构增强工程中。
参考文献
[1]Singleton M. Allometric and metameric shape variation in Pan mandibular molars: a digital morphometric analysis,Anatomical Record (Hoboken, N.J.: 2007) 294(2):322-34, 2011 Feb
294(2):322-34, 2011 Feb.
[2]百度文库. 碳纤维结构.
[3]陈蓉蓉，王莘蔚.聚丙烯晴基（PAN）碳纤维的性能、应用及相关标准.中国纤检2010，6（75）
[4]顾迎春.高性能纤维课件
2011-5-31。