我国碳纤维行业发展综述

Ｐ ＡＮ碳 纤 维起源 于 ２ ０世 纪 ５ Ｏ年 代 末期 ， 经
过 ６ ０多年 的发 展历程 ， 纤维 的数 量 和质量 都 出 碳 现 了很 大 的飞 跃 ， 目前世 界 碳 纤 维 的生 产 能 力在 ５万 吨左 右＿ 。 由于 碳 纤 维 生 产 工 艺 较 为 复 杂 ， ＿ ６ ］
至今 全 球 规模 企 业 不 超过 １ ２家 。其 中领 先 的 生 产 商 主 要 有 美 国 氰 特 工 业 公 司 （ ｙｅ ） 赫 氏 Ｃ ｔｃ 、 （ ｘ ｅ） 司 、 ｏｔｋ以及 日本 的 三 菱 丽 阳、 Ｈｅ ｃ１公 Ｚｌ ｅ 东 丽 、 邦等 。依 靠其 先进 的纺 丝技 术 和碳化 工艺 ， 东 形成 了高 性能 原 丝 生产 的优 势 ， 断 了高 性 能碳 垄
材料 ； 黏胶 基碳 纤 维 主 要 用 于 耐烧 蚀 材料 和 隔热 材料。
维 的起步 阶段 ， 代表 性 的企业 及工 艺 主要有 ： 吉 ① 林石 化 的硝酸 法 ； ②兰州 化纤 的硫 氰 酸钠法 ； 榆 ③ 次化 纤 的二 甲基 亚砜 法 。其 中 ， 酸法 代 表 了我 硝
按 行 业 应 用 情况 ， 纤 维 又可 分 为 宇 航级 小 碳 丝 束 碳 纤 维 和 工 业 级 大 丝 束 碳 纤 维 两 种 ， 中 其
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４ ・ ６
山 东 纺 织 科 技
２１ ０ １年第 ４期
我 国 碳 纤 维 行 业 发 展 综 述
王 学彩 ， 李 峰 ， 有 守 唐
（ 南 永 煤 碳 纤 维 公 司 ， 南 商 丘 ４６ ０ ） 河 河 ７ ０ ０
摘 要 ： 文章 综述 了碳 纤 维行 业的发 展 历程 及 目前 的产 业现状 ， 未来碳 纤维的发 展 趋势进 行 了分 对 析， 对我 国 未来碳 纤 维的发 展 方 向提 出 了一 定 的建议 。 关键 词 ： 纤维 ； 展 ； 碳 发 聚丙 烯腈 ； 丝 原 中 图分 类号 ： Ｓ ０ ． ２ ． Ｔ １ ２ ５ ７ ２ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ９３ ２ （０ １ ０ —０ ６０ １ ０ —０ ８ ２ １ ）４０ ４ —３
烯 腈 （ ＡＮ） 、 青 基 和 黏 胶基 碳 纤 维 三 种 。这 Ｐ 基 沥
三 种 材 料 特 性 不 同 ， 途 也 各 不 相 同 。 其 中， 用 Ｐ ＡＮ基 碳纤 维 市场 用量 最大 ， 主要用 作 碳 复材 料
中的 骨 架 构 件 ； 青 基 碳 纤 维 具 有 高 强 度 、 模 沥 高
纤 维 的绝 大部 分市 场 。
２ ２ 国 内 发 展 ．
料 、 离 铀 的离心 机材 料 、 分 电池 的 电极 等 ［ ， ５ 在 ］
生 化 防护 、 氧 去 除 、 品 等 领 域 也 有 出色 的 表 臭 食
现。
根 据前 驱体 材 料 的 不 同 ， 纤 维 可 分 为 聚 丙 碳
于 土 木建 筑 、 空 航 天 、 车 、 育 休 闲 用 品 、 ］航 汽 体 能 源 以 及 医 疗 卫 生 等 领 域 。此 外 ， 纤 维 在 电 碳 子 通讯 、 油 开 采 、 础 设 施 口 等 领 域 也 有 着 广 石 基
泛 的应 用 ， 要 用 于 放 电 屏 蔽 材 料 、 静 电材 主 ］防
我 国碳 纤 维 的研 究 开 发 始 于 ２ Ｏ世 纪 ６ ０年
代， 由于碳 纤维 作 为重要 的军 工产 品 ， 国外 对我 国
进行 严格 技术 封 锁 ， 得 当 时我 国碳 纤 维 技 术 基 使
本 上 以 自主 研 究 开 发 为 主 。 这 一 时 期 是 我 国 碳 纤
量 、 高 温 、 腐蚀 、 耐 耐 抗疲 劳 、 抗蠕 变 、 电 与导 热 导 等 优 良性 能 ， 航 空 航 天 工 业 中不 可 缺少 的工 程 是
主 ， 渐发 展 为 １ 和 ２ 大 丝 束 为 ４ 以 逐 ２Ｋ ４Ｋ， ８Ｋ 上 ， 括 ６ １ Ｏ Ｋ、 ６ 和 ４ ０ Ｋ等 。 包 ０Ｋ、 ２ ３ ０Ｋ ８
收 稿 Ｅ期 ：０ １０ —２ ｌ ２ １－６１
法 的现 实 困境 ， 以及 企 业 应 用 混合 溶 剂 等 技 术 的
小 丝 束 以 １Ｋ、 ６ Ｋ（ 为 １ ０ ３Ｋ、 １Ｋ ０ ０根 长 丝 ） 为
国当时 的最高 水平 ， 次是 硫氰 酸钠 法 ， 次是 二 其 再 甲基 亚砜 法 。２ Ｏ世 纪 ９ ０年 代末 至 ２ 世 纪 初 ， １ 各 个研 制单 位对 原丝 制备 技术 已经 具有 更加 深入 的 理解 ， 识到 硝 酸法 制 备 原 丝 的 弊端 和硫 氰 酸 钠 认
１ 概 述
碳纤 维 是 一 种 碳 含 量 大 于 ９ 的高 强 度 特 Ｏ
２ 碳 纤维 的 发 展
２ １ 国外发 展 情况 ．
Байду номын сангаас
种 纤 维［ 。 由 于 该 材 料 具 有 高 强 、 模 、 高 １ ３ 高 耐
温 、 疲劳 、 电、 热等特性 ， 耐 导 导 因此 被 广 泛 应 用
２１ ０ １年第 ４期
山 东 纺 织 科 技 依然 限制 严格 。
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公 司碳 纤维 生产 装 置 和 技 术 基础 上 ， 过不 断 探 经
索， 采用 硝 酸一 步法生 产 出 自己 的原 丝 ， 并研究 开
发 出性 能基 本 接 近 Ｔ３ ０的碳 纤 维 ， 该 法 对 环 ０ 但 境 污染较 大 ， 已放 弃 。后 来 与 北 京 化工 大 学 合 现 作 承担 了 国家“ 九五 ” 技 攻关 项 目， 同研 究 开 科 共 发 二 甲基 亚砜 法 高 性 能 聚 丙烯 腈 原 丝 生 产 技 术 ，
适用 性所 存在 的 问题 ， 甲基 亚砜 法 原 丝 技 术 被 二 最终 确立 为 主要 发展方 向ｌ 。 ７ ］ 阶 段性 的代 表成果 主要 有 ： （ ） ９ ６年 ， １１８ 吉林 石化 公 司在 引进英 国 Ｒ ・Ｋ
作 者 简介 ： 学 彩 （ ９ ２ ）男 ， 北 孝 感 人 ， 程 师 。 王 １７ 一 ， 湖 工