我国碳纤维发展现状及存在的问题要点
碳纤维的发展现状
碳纤维的发展现状碳纤维(carbon fiber),它不仅具有碳材料的固有本征特性，乂兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维碳，是纤维状的碳素材料，含碳量在90% 以上，其中含碳量高于99%的称石墨纤维。
与传统的玻璃纤维(GF)相比，氏模量是其3倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。
有学者在1981年将聚丙烯膳(PAN)基碳纤维浸泡在强碱洛液中，时间已过去20多年，它至今仍保持纤维形态。
图1碳纤维碳纤维最早山美国联合碳化物公司和美国空军材料实验室于1959年投产，原丝采用粘胶纤维。
1962年，日本碳公司进行了通用级聚丙烯睹基碳纤维的生产。
1971年，曰本东丽公司的高性能聚内•烯月青基碳纤维投产。
沥青基碳纤维是日本吴羽化学工业公司于1973年投产的。
联合碳化物公司生产了高模量沥青基碳纤维,1985年，美国、日本及西欧的聚丙烯月青基碳纤维年生产能力共约有7.25kt,沥青基碳纤维为1.28kto碳纤维一般以力学性能和制造原材料来进行分类。
按力学性能一般可分为两类：a)通用型(GP)碳纤维；b)高性能型(HP)碳纤维。
通用型碳纤维强度lOOOMPa、模量lOOGPa左右，高性能型碳纤维乂可分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量在300GPa以上)。
强度大于4000MPa者称为超高强型;模量大于450GPa者称为超高模型。
按原材料可分为3类：a)聚丙烯膳基(PAN)碳纤维；b)沥青基碳纤维；c)粘胶基（纤维素）碳纤维。
3种原料碳纤维的主要性能见表1。
表1 3种原料碳纤维的主要性能种类抗拉强度/MPa 抗拉模量/GPa密度/g ■ cm_3断后延伸率，%PAN基碳纤维>3 500>230 1.76 ~ 1.940.6-L2沥青基碳纤维1 600379 1.7 1.0粘胶基碳纤维2 100 ~2 800414 ~552 2.00.7碳纤维按照一束纤维中根数的多少分为小丝束和大丝束碳纤维。
我国碳纤维产业发展现状及建议
企业
２ ０ １ １年 ２ ０ １ ２年 ２ ０ １ ３年 ２ ０ １ ４年 ２ ０ １ ５年
维、 酚 醛树 脂 基 碳纤 维 、 聚 酰亚 胺 基碳 纤 维 、 其 他
有机 纤维 基碳 纤维 等 。 目前 ， 主要 以 Ｐ Ａ Ｎ基碳 纤
维 和沥青 基碳 纤 维为 主 。 １ 碳纤 维生 产现 状 １ ． １ 世 界碳 纤维 生产 现状 Ｐ Ａ Ｎ纤 维 被 认 为是 制 造 碳 纤 维 的最 重 要 的
性的碳纤维及其复合材料的评价认证机构 ， ： 碳纤维
聚丙烯腈基碳纤维
生产现状
消费
发展
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｑ ３ ４ ２ ． ２
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ １ — ０ ０ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ ． ０ ０ ４ １ — ０ ５
注： 数据来 自Ｊ Ｅ Ｃ复合材料杂志 ２ ０ １ ２年第 ７ ２期 。 １ ）小丝束 ： １ Ｋ ／ ３ Ｋ ／ ６ Ｋ， １ ２ Ｋ ／ ２ ４ Ｋ。
２ ）大 丝 束 ： 大于 ２ ４ Ｋ。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ 一 ｌ １ ； 修 改稿 收 到 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ２ － ２ ０ 。
摘 要 ： 综述 了国内外碳纤维生产及 消费情况 ， 碳纤维 已发展成 以美 国为代 表的大丝束碳 纤维生产 和以 日
本为代表的小丝束生产两大类 ； 碳纤 维的消费主要 在北美 、 欧洲 和亚洲 （日本 ） ， 主要应 用在航 空和 国防 、 工 业及体育休闲领域 ； 我国碳纤维发展缓慢 ， 产品品种及质量均不能满足需求 ， 但消费量与 Ｅ ｔ 俱增 ； 详述 了上海 石化碳纤维新材料开发的情况 ， 与科研院校合作 ， 整合了产学研的技术资源 ； 提 出了我 国碳纤维发展 的建议 ， 指出应尽快制订我国碳纤维发展的整体规划 ， 建立重点产业基地 ， 发挥 区域 合作优势 ， 并 建立 国家级 或地区
国产大丝束碳纤维产业发展现状及面临的问题
国产大丝束碳纤维产业发展现状及面临的问题摘要：我们将主要介绍大丝束碳纤维的特点，以及大丝束碳纤维的发展状况和问题，在预氧化过程中，由于缺乏相应的技术标准，控制技术不成熟，展纱技术薄弱，油剂质量差，上浆剂主要是进口和上下游产业链脱节等问题。
最后，给出了相应的建议。
提供政策支持，加强上下游产业链之间的沟通，提高产品配套性，加强产学研合作，积极推动技术创新，形成大规模动力，加快碳纤维技术标准的制定。
关键词：大丝束碳纤维；发展现状；面临的问题前言：大丝束碳纤维通常是指具有多于48 000（即48 K）碳纤维的碳纤维。
1 K，3 K，6 K，12 K和24 K碳纤维称为经线丝束碳纤维。
在1990年代中期之前，大丝束碳纤维的拉伸强度始终为2000 MPa，因此比强度较低，因此无法大规模使用。
在1990年代中后期，大丝束碳纤维技术取得了重大进展。
拉伸强度达到3600 MPa，不仅超过了它，而且降低了成本。
同时，在大丝束碳纤维预浸料的生产中已经取得了重大进展。
大丝束碳纤维将成为碳纤维行业中最有前途的品种，并将逐步取代原始的小丝束碳纤维的某些应用。
一、大丝束碳纤维的特点与小丝束碳纤维相比，大丝束碳纤维有很多特点，主要包括以下两个方面：1.采用成本较低的民用聚丙烯腈（PAN）丝作为原丝。
碳纤维原丝的制备是碳纤维开发和生产中最重要的技术之一。
只有高性能的原丝才能生产出高质量的碳纤维。
大丝束碳纤维使用低成本的专用PAN细丝作为原丝。
用于制造小丝束碳纤维的特殊原丝几乎相同。
但是，价格大约是小丝束碳纤维特殊原丝的四分之一，并且原丝的价格通常约占碳纤维制备成本的60％。
因此，大丝束碳纤维的价格仅为小丝束碳纤维价格的50％至60％。
2.具有较高的性能价格比。
在国外，碳纤维的性能通常通过其价格性能比来衡量，即每美元的强度，模量，比强比模量。
与小丝束碳纤维相比，大丝束碳纤维的性价比高得多。
二、产业发展现状和存在问题近年来，大丝束碳纤维比小丝束碳纤维便宜得多，因此受到了国外公司的广泛关注，并得到了飞速发展。
碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势
国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势自上世纪60年代碳纤维首次商业化以来，产业规模不断扩大，产品品质不断提高，2014年全球碳纤维产能（365天连续生产12K/24K 碳纤维丝束计算）已达到12.6万吨。
尽管碳纤维与传统的玻璃纤维在价格上仍不能相比，但高性能碳纤维以其高比强度、高模量、可设计、防腐蚀和抗疲劳等突出特点，具有玻璃纤维所不能比拟的优势，已成为发展先进武器装备的关键材料，并在航空航天、国防军工、风能产业、土木工程、体育休闲等领域得到了广泛应用。
当前，国际复合材料产业呈现蓬勃发展态势，据估计，未来5年，先进复合材料将以每年5%的增速发展，而随着民用航空、汽车工业等领域的快速发展，全球高性能碳纤维需求量的年增幅可达10%，亚太地区将会有更高的增长率，即碳纤维及其复合材料产业将面临前所未有的发展空间和机遇。
因此，在目前碳纤维产业快速发展的关键时期，我们更应该认清国际碳纤维产业的发展形势、对照国外先进企业找差距找问题，通过理性思考寻求解决途径，适时把握发展机遇，落实行动、注重实效，努力推进国内碳纤维及其复合材料产业的健康快速发展。
1、国外碳纤维产业现状及发展趋势1）产业方面根据前躯体原料的不同，碳纤维可分为聚丙烯腈（PAN）基、沥青基和粘胶基碳纤维等。
由于粘胶基碳纤维在制备过程中会释放出毒性物质二硫化碳，且工艺流程长、生产成本高、整体性能不高，因此目前，国际碳纤维产业领域，前两种碳纤维获得了更大规模的生产和应用。
其中，PAN基碳纤维又占据绝对优势，国际市场占有率超过90%。
PAN基碳纤维的九大生产商包括：日本东丽、东邦、三菱丽阳、美国赫氏（Hexcel）、氰特（Cytec）、卓尔泰克（Zoltek，已被东丽收购）、台塑、土耳其阿克萨（AKSA）和德国西格里（SGL）。
沥青基碳纤维的生产和应用居其次，主要生产企业三家，分别是Cytec、三菱塑料和日本碳素纤维。
PAN基碳纤维分为小丝束（1-24K）和大丝束（36K及以上）两类。
国内外碳纤维产业现状及发展建议
国内外碳纤维产业现状及发展建议碳纤维是一种具有轻质、高强度、高刚度等优良性能的纤维材料，被广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。
在当前全球温室气体排放限制的背景下，碳纤维产业的发展具有重要意义。
本文将就国内外碳纤维产业的现状进行分析，并提出相应的发展建议。
首先，从国内碳纤维产业现状来看，我国碳纤维产业起步较晚，与国际先进水平仍有一定差距。
目前，国内碳纤维产业主要集中在碳纤维预浸料生产和产品加工环节，而碳纤维纤丝的制备技术仍然面临一定的挑战。
同时，国内碳纤维产业的产品主要集中在低端市场，高端市场份额较小。
其次，国际碳纤维产业的发展较为迅速，主要集中在美国、日本和欧洲等国家。
这些国家在碳纤维纤丝制备、加工技术和产品创新方面具有较大优势，能够生产出高性能、高质量的碳纤维产品。
此外，国际碳纤维产业还在努力提高碳纤维的可持续性，研发出更环保的碳纤维材料。
为了促进国内碳纤维产业的发展，以下是一些建议：首先，加强碳纤维纤丝制备技术研发。
碳纤维纤丝的制备技术是碳纤维产业的核心关键技术，目前我们国内的碳纤维纤丝制备技术相对滞后，需要加大研发投入，提升核心竞争力。
此外，还应加强与高校、科研机构等的合作，共同攻克关键技术难题。
其次，加强碳纤维应用领域的研发和创新。
目前，我国碳纤维产品主要集中在低端市场，需要加大对高端市场的开拓力度。
应鼓励企业加大科研投入，推动碳纤维在航空航天、新能源汽车等领域的应用，提高产品附加值和市场竞争力。
第三，加强碳纤维产业的标准化建设。
碳纤维产业的发展需要建立健全的产业标准体系，确保产品质量和技术水平的一致性，同时也有助于提升行业整体竞争力。
应加强国内外产业标准的学习借鉴，积极参与国际标准的制定。
第四，加强碳纤维产业链的协同发展。
碳纤维产业是一个复杂的产业链，需要各个环节的协同发展。
政府应加强对碳纤维产业链的整体规划和统筹，促进供需双方的合作，形成产业协同效应，提升整体竞争力。
最后，加强碳纤维产业的国际合作。
关于碳纤维关键技术及要点
关于碳纤维关键技术及要点◎巢邕引言：碳纤维保温材料，是当前工业化产品的重要产物之一，其被广泛运用于各个领域，能够有效提升我国的现代化建设水平。
然而，在实际生产加工过程，其成型关键技术存在缺陷导致产品出现热场不稳定、耐腐蚀能力差、膨胀系数大等现象。
为改善此现象，研究人员应将科学技术充分利用起来，即将碳纤维真空近净成型机，作为当前与未来研究建设的重点工作，以满足行业建设需求。
一、研究碳纤维关键技术及要点的现实意义作为碳纤维的关键技术产物，碳纤维保温材料，其是目前全世界单位内性能最好的保温材料。
究其原因，与其具有低密度、导热系数低膨胀系数小、耐高温、耐腐蚀，且碳纤维轴向强度和模量高、无蠕变、耐疲劳性好等特点密切相关；在具体运用方面，还在航空航天、通讯光纤、新能源、高性能陶瓷制造以及晶体生长等领域得到广泛应用；特别是新能源光伏产业的发展，多晶铸锭炉、单晶炉热场、真空冶炼炉、气相沉积炉、硬质合金烧结炉、粉末冶金烧结炉等多种高温炉，均需要碳纤维保温材料。
然而，目前很大一部分仍普遍采用传统的隔热保温材料。
这就导致传统保温隔热材料难以做成薄型隔热层，导致炉体体积增加，以至于难以满足各种炉内所需的温度要求，且存在热场不稳定、耐腐蚀能力差、膨胀系数大等弊端。
为此，研究人员急需一种新型的碳纤维保温隔热产品，通过对其成型方式的优化调控，来实现量产与应用性能目标。
这样一来，才能为我国工业化生产建设进程提供良好的技术支撑。
二、碳纤维关键技术的应用现状现阶段，如圆柱形碳纤维保温产品的成型方式主要有三种；第一种为软毡包卷成型法，即将碳纸和软毡逐层包卷在和产品接近尺寸的圆柱体上，形成所需厚度后抽出圆柱体，得到相应尺寸的圆柱形保温产品。
第二种为软毡钢化成型法，即将一定厚度的碳毡做成两个同心但大小不同的圆，固大圆与小圆之间形成环形区域，后通过注入一定浓度的树脂溶液对碳毡进行钢化，从而制成相近尺寸的的产品。
第三种模压成型，其需要首先制作好模具，后将原料加入模具型腔内，再通过合模、固化、保压后才能将产品脱出。
我国碳纤维的发展现状及建议
咖咖咖咖咖咖咖咖咖ｏ ∞∞∞∞∞蚰∞∞∞ｏ
较 高未 得 到大 规模 发展 。由聚 丙烯 腈 纤 维原 丝 可制 得 高性 能 的碳纤 维 ， 生 产工 艺 较其 他 方法 简 单 ， 其 且产 品
的力学 性 能优 良， 途 广 泛 。 因而 自碳 纤 维 问世 以来 用
取 得 了长 足 的发展 ， 为 当今碳 纤 维 工业 生 产 的 主流 。 成 根 据产 品规格 的不 同 聚丙烯 腈 （ ＡＮ） 碳 纤维 分 两 大 Ｐ 基
图 ２ ２０－２０ ０ ５ ０ ９年 世 界碳 纤 维 的 生产 能 力
表 １是 近几 年 世 界 碳 纤 维 的 主要 应 用 领 域 分 布 ，
２ ０ 年 工业 领 域 、 空 航 天 、 育 休 闲三 大领 域 的 应 ０８ 航 体
用量 比为 ５ ３ １ 。 ６： ０： ４
初 步 统计 ２ ０ ０９年小 丝 束 生 产 能 力 ５ １ ， 丝 ６４ ５ｔ大 束 生产 能 力 ２ ０ ， 计生 产能 力 达 到 ８ １ 。图 ４５０ｔ总 ０９５ｔ
如 表 ２所 示 。
表 １ 世 界 碳 纤 维 应 用 领 域 分 布 单位 ： ｔ
潜 力 的应 用领域 ［ 。 ７ ］
１ ３ １ 风 能领 域 ．．
鉴于 全球 能源 紧缺 的影 响及 人 们 对 环境 保 护 意 识 的提高 ， 始把 眼光 投 向风 力 发 电 。每 生 产 １千 瓦 时 开 风 电较 火 力发 电少 排 放 约 ６ ０ｇ二 氧 化 碳 ， ０ 因此 风 力
力 学性 能 ， 同时兼具 其他 多 种优 良性 能如 低 密度 、 高 耐
温 、 腐蚀 、 耐 耐摩 擦 、 疲 劳 、 抗 电及 热 传 导性 高 、 膨 胀 热 系数低 、 穿透 性 高 、 磁 体 但 有 电磁 屏 蔽 性 等 性 能 。 光 非
中国碳纤维行业发展现状分析
中国碳纤维行业发展现状分析一、碳纤维行业概况碳纤维(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。
碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈（PAN）基三大种类，各有不同的使用场景和生产方法。
其中沥青基碳纤维碳收率最高，可达80%-90%，但由于生产成本高，而难以应用于大批量工业应用制造。
PAN基碳纤维综合性能最好、生产工艺成熟简单、应用最广、产量最高、品种最多，是目前全球碳纤维市场的主流碳纤维产品，产量占全球碳纤维总产量的90%以上。
完整的碳纤维产业链包含从能源获取到成品制造的全过程。
碳纤维行业上游是制备聚丙烯晴（PAN）原丝过程，由于在原材料中原油制丙烯成本最低，故而此过程首先从原油中制出丙烯，再将丙烯经氨氧化后得到丙烯腈，再经聚合和纺丝之后得到聚丙烯腈（PAN）原丝。
产业链中游是利用原丝经过预氧化、低温和高温碳化后就得到碳纤维，以及制备碳纤维织物和碳纤维预浸料，碳纤维预浸料可根据不同需求制成各类复合材料成品。
产业链下游是以航空航天、体育休闲、风电叶片、工业领域为主的相关应用领域。
二、全球碳纤维行业发展现状分析近年来，随着碳纤维行业产业链下游应用领域的不断发展，直接拉动了全球碳纤维需求的增长。
全球碳纤维总需求已从2013年5.01万吨，增长到了2019年的10.37万吨，复合增速为11.89%，预计2020年全球总需求将达到11.24万吨。
碳纤维行业下游产业中，风电叶片、航空航天、体育休闲的碳纤维需求量分别为2.55万吨、2.35万吨、1.50万吨，占据需求构成的前三位，占比分别为24.59%、22.66%、14.46%。
2019年，航空航天产业对碳纤维需求量仅占总需求量的22.66%，但其销售金额价值却达到了14.1亿美元，占碳纤维总销售金额的49.13%，占比将近一半；体育休闲、风电叶片、汽车领域的碳纤维市场需求价值分别为3.45亿美元、3.57亿美元、2.12亿美元，除航天航空的其他领域市场需求合计占比50.87%。
国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势
国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势近年来，碳纤维及其复合材料产业在国内外都取得了长足的发展。
碳纤维是一种具有高强度、高模量、轻质化等优良性能的新型纤维材料，具有较高的比强度和比模量，是先进复合材料中的重要增强材料之一。
在航空航天、汽车制造、体育器材、军工等领域都有着广泛的应用。
一、国内碳纤维及其复合材料产业现状1. 生产能力扩张我国作为世界上最大的碳纤维生产国之一，碳纤维及其复合材料产业的生产能力不断扩张。
国内碳纤维产能大幅增长，不仅仅是普通碳纤维、高模碳纤维产业迅速发展，还有更多创新型碳纤维产业在崛起。
2. 技术水平提升我国碳纤维及其复合材料产业的技术水平不断提升，专业的生产技术和质量管理系统逐步完善。
一些企业还在研发领域进行了不少探索，推动着碳纤维产业技术创新。
3. 应用领域拓展国内碳纤维及其复合材料产业在汽车、航空航天、能源、建筑等领域的应用逐步拓展，已成为国家战略性新兴产业的重要组成部分。
二、国外碳纤维及其复合材料产业现状1. 技术领先国外一些发达国家在碳纤维及其复合材料产业方面技术领先，产品质量和性能得到了全球认可。
其在航空航天等领域的应用更为成熟和广泛。
2. 创新驱动一些国外企业致力于碳纤维及其复合材料产业的创新发展，通过不断改进生产工艺和提高产品性能，使其在国际市场上保持竞争力。
3. 国际合作国外碳纤维及其复合材料产业在国际市场具有较强的竞争力，国际合作成为其发展的重要动力。
三、国内外碳纤维及其复合材料产业发展趋势1. 创新驱动随着科技的不断进步，碳纤维及其复合材料产业将在材料、工艺、设备等方面持续进行创新，以提高产品性能和降低成本。
2. 应用领域拓展碳纤维及其复合材料产业将在航空航天、汽车制造、能源、体育器材等领域继续拓展应用，成为相关行业的主要材料。
3. 绿色制造随着环境保护意识的提高，碳纤维及其复合材料产业将向更加环保、可持续的方向发展，加快推动绿色制造的进程。
四、个人观点和理解碳纤维及其复合材料产业的发展给各个领域带来了巨大的推动力，我对其发展充满信心。
中国碳纤维产业存在的问题
我国复合材料在航空领域的应用已有一定基础，拥有原材料的优势。
在树脂基复合材料的两大原材料树脂和纤维中，树脂方面我国与国外差距不大，而碳纤维研发尚存四大难题。
第一，高端碳纤维产业落后。
国产碳纤维目前规模虽达万吨级，产量也有数千吨，但只能用在飞机非承力件和次承力件上，而飞机最关键的承力件所需T800级碳纤还停留在实验室数十千克的水平，大飞机应用尚需依靠进口。
国内碳纤维应用技术和解决方案与国外相比差距较大，比如碳纤维设计载荷的合理取法落后，不能体现碳纤维特性。
第二，碳纤维复合材料部件的一体化成型技术相对落后，难以制造大尺寸部件。
第三，我国自动化工艺如自动铺丝技术等更为落后。
第四，国产高性能碳纤维因设备靠进口、生产效率低而价格高企。
他强调，国内化工企业要以配套大飞机为突破口，合力解决这四大问题。
碳纤维的应用状况主要是利用其"轻而强"和"轻而硬"的力学特性，广泛应用于航空、航天、军工、体育休闲等结构材料；利用其尺寸稳定性，应用于宇宙机械、电波望远镜和各种成型品；利用其耐疲劳性，应用于直升飞机的叶片；利用其振动衰减性，应用于音响器材；利用其耐高温性，应用于飞机刹车片和绝热材料；利用其耐药品性，应用于密封填料和滤材；利用其电气特性，应用于电极材料、电磁波屏蔽材料、防静电材料；利用其生体适应性，应用于人工骨、韧带；利用其X-光透过性，应用于X-光床板等。
还可以活化成活性碳纤维，应用于各种吸附领域。
当前世界碳纤维有如下发展趋势：产品性能趋向于高性能化；价格将大幅度降低；航天航空和文体用品领域用量稳定增加，民用工业用量增幅较大，已超过前两者。
特别是随着大丝束碳纤维的大规模生产，其价格将不断降低，民用工业用量将继续保持大幅度增加的趋势。
我国碳纤维产业发展现状及建议
我国碳纤维产业发展现状及建议近年来，我国碳纤维产业取得了长足的发展，成为国家战略新兴产业之一。
碳纤维作为一种新型的高性能材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
然而，与国外发达国家相比，我国碳纤维产业在技术创新、品质提升、市场开拓等方面仍存在一定差距。
有必要对我国碳纤维产业发展现状进行全面评估，并提出相应的建议，以推动我国碳纤维产业的快速发展。
一、我国碳纤维产业发展现状1. 技术水平我国碳纤维产业的技术水平整体上处于中上水平，已经形成了一定的生产规模和技术基础。
然而，与国际先进水平相比，我国在碳纤维预浸料、复合材料加工等关键技术方面仍存在差距。
需要进一步加大技术研发投入，加强国际合作与交流，提升我国碳纤维产业的核心竞争力。
2. 品质提升我国碳纤维产品在品质上存在一定的不稳定性，主要表现在产品强度、韧性、表面平整度等方面。
对于这一问题，需要加强质量管理，建立健全的产品质量控制体系，提高产品的一致性和稳定性。
3. 市场开拓我国碳纤维产品的市场占有率相对较低，主要原因是缺乏统一的市场开拓战略和品牌宣传力度不足。
为了提升产品的市场竞争力，需要加大市场拓展力度，增强品牌影响力，拓展国内外市场。
二、建议与展望1. 加强技术创新我国碳纤维产业需要加强与科研院所、高等院校的合作，提升技术创新能力，加快新产品的研发和产业化进程。
鼓励企业加大对技术创新的投入，推动碳纤维产业的技术升级。
2. 提升产品品质企业应加强对生产工艺的研究和改进，建立健全的品质管理体系，加强对原材料的质量把控，提高产品的稳定性和一致性。
鼓励企业进行国际质量认证，提升产品的国际竞争力。
3. 拓展市场政府可以出台相关政策，扶持企业开拓国际市场，鼓励企业参加国际展会和展销会，提升产品的国际知名度。
鼓励企业开发新的应用领域，扩大碳纤维产品的市场空间。
总结回顾：我国碳纤维产业发展基础牢固，但仍面临技术创新、产品品质和市场开拓等方面的挑战。
我国碳纤维行业现状和发展趋势分析
表５ 世界碳纤维消费量按地 区分布情况
地区和国家 比例／ ％
正 常 ， ７０ Ｔ ０市场 售价 约 １０ ｋ 。 ８元／ ｇ 预
计 ２ ０ － ０ ５ 世 界ＰＡＮ—ＣＦ 求 ０９ ２ １年 需 将 以年 均 １％的速 度 增 长 ，０ ２ 前 ８ ２ １年 后 全 球 碳 纤 维 市 场有 望 摆 脱 ２ ０ 年 ０８ 世 界金 融 危机 的不 良影响 ， 恢复 供 需 平衡 ， 预计 ２ １年 世界Ｐ ０ ５ ＡＮ—Ｃ Ｆ需求 量 将达 到 ７Ｙ ， ７ ｔ 见表 ８ 如 果世 界碳 纤 。 维 生 产商 均 按计 划进 行 扩 能 ，０ ５ ２ １年 前 后可能 出现供 大于求 的市场格局 。
７０ ５
１ ５ ０８０
的“ 般 产 业” 括 大 型 风 力 发 电 叶 一 包 片、 油用 抽油 杆 、 力容器 、 底 油 采 压 海
田吸油管 、 震加固补强材料 等。 抗
日本碳素
赫 氏 （ ｘ ｅ） 司 Ｈｅ ｃ１公
３０ ０
７０ ２０
美国氰特 工业公司 （ ｙ ｅ ） Ｃ ｔｃ
国台 湾 和 印度 等 国 家和 地 区推 动 了 世 界碳 纤维 需 求 的增 长。０ ９ 世 界 ２０年
ＰＡＮ—ＣＦ 消费结构分析 见表 ６ 其 中 ，
普通小 丝束 三菱人造丝
三菱人造丝 Ｇｒｆ （ ａ １美国） ｔ
８０ ｌ０ ２０ ００
Ｓ Ｌ 英 国） Ｇ （
小 计
（ 碳化产 品 ）Ｍ系列 （ 墨化产 品） 主 、 石 ， 要牌 号和性能 见表 ３ 。
表３ 东丽公司Ｐ Ｎ Ｃ 主要牌号和性能 Ａ－Ｆ
一
、
世界碳纤维市场
碳纤 维 由于 生产 工艺 较为 复杂 ，
碳纤维及其复合材料发展现状
碳纤维及其复合材料发展现状摘要：当今国际复合材料产业规模不断扩大，未来五年，来自高端企业的先进复合材料将以每年5%的速度增长。
因此，随着民营和汽车行业的快速发展，全球高碳地区的年需求增长可达10%，亚太地区的增长将继续加速。
在我国的碳纤维生产线上，碳纤维设备将比碳纤维复合材料更快被进口产品取代。
碳纤维复合材料在海洋工程、航空航天、汽车等领域具有良好的应用前景，但随着碳纤维复合材料的价格不断下降，碳纤维复合材料的应用会越来越多。
本文介绍了我国碳纤维及其复合材料的发展现状和应用。
关键词：碳纤维；复合材料；现状；应用引言随着我国整个经济的快速发展，现阶段碳纤维制造技术也在不断创新和完善，目前该领域发展稳定，有可能以更低的成本生产出更高质量的碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料具有高强度、高弹性模量、耐高温、耐腐蚀等特点，并具有许多物理和化学优点，因此在我国广泛应用于各行业的生产和制备领域。
本文以碳纤维复合材料为研究课题，分析了碳纤维复合材料的性能，探索了碳纤维复合材料的应用路径。
1.碳纤维复合材料的性能由于碳纤维是一种以碳元素为主要成分的特殊纤维，采用含碳量高的人造化学纤维制成，经热稳定氧化处理、碳化处理、石墨化处理，使其在热处理过程中不会熔化，碳含量取决于类型，通常大于90%。
碳纤维具有一般碳材料的耐热性、耐磨性、导电性、导热性、耐腐蚀性等特性，但与一般碳材料不同，在形状、柔软性、加工性、沿纤维轴的高强度等方面表现出显着的各向异性，而且碳纤维比重小。
1.1 碳纤维的化学性质碳纤维是一种纤维状碳材料。
众所周知，碳材料是化学稳定性优异的材料之一，这是人类历史上最早发现的碳材料特征之一。
除强氧化性酸等特殊物质外，在室温和近压下几乎呈化学惰性。
即使碳纤维在低于室温250℃的环境下使用时，很难观察到碳纤维的化学变化。
据有关资料显示，在碳材料的化学特征中，在低于250℃的环境中，碳材料没有明显的氧化，也没有形成碳化物和层间化合物。
中国碳纤维的现状与发展趋势
延伸率 （%）
密度 耐腐蚀 （g/cm3） 性
浸透性
均匀度
碳纤维织 物数据
5000 2.35×105 2.1 1.8
单位面积重 量(g/m2)
径向纤维
纬向纤维
220
碳纤维 尼龙线
径向重量比 纬向重量比 碳布宽度
例
例
(mm)
%
%
99
1
610
优 良好 良好 附四：
径向密度 纬向密度
根/cm
根/cm
建筑结 构胶主
业的需求增长较快，将成为碳纤维新的主要应用领域。 碳纤维是一种性能优越的结构材料，具有极高的附加值，自商品化
以来，应用范围已从最初的航空航天、军事部门逐渐向民用领域渗透。 目前已扩展到整个工业民用的多种领域，随着应用研究的不断深入，特 别是在民用方面仍将继续拓宽应用领域，扩大使用量。国外预测碳纤维 除了在航空航天以及体育用品进一步应用外，近年内包括纺织、土木建 筑、交通运输、汽车、能源等领域将会大规模采用工业级碳纤维。
附一：国内主要生产厂家
公司名称
碳纤维原 碳纤维 丝（吨） （吨）
预浸布 （万平 方米）
最终消费 品
华皖碳纤维
600
山西恒天纺织新 200 纤维科技有限公 司
大连兴科碳纤维 有限公司
嘉兴中宝碳纤维
吉林东方神舟碳 纤维
吉林石化公司
山东光威集团 15
厦门扬大碳纤维 有限公司
山西煤化所
20
北京化工研究院
其它
三、我国碳纤维发展史
我国自20世纪60年代开始碳纤维研究开发至今已有近50年的历史， 但进展缓慢，同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁，至今没能实 现大规模工业化生产，工业及民用领域的需求长期依赖进口，严重影响 了我国高技术的发展，尤其制约了航空航天及国防军工事业的发展，与 我国的经济社会发展进程极不相称。所以，研制生产高性能、高质量的 碳纤维，以满足军工和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，是当前 我国碳纤维工业发展的迫切任务。
碳纤维
目录摘要 (1)关键词 (1)1碳纤维的简介 (1)2碳纤维性能 (1)3碳纤维的应用实例 (2)4碳纤维发展存在的主要问题 (3)5碳纤维的发展趋势 (3)结语 (4)新型无机非金属材料碳纤维的应用摘要：碳纤维是一种纤维状碳材料，是先进复合材料最常用的也是最重要的增强体。
碳纤维有极好的纤度，还有耐高温、耐腐蚀、导电、传热、膨胀系数小等一系列优异性能，到目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异性能，这已经预示了碳纤维在工程上的广阔应用前景。
关键词：性能优异；环保1碳纤维的简介碳纤维是由不完全石墨结晶沿纤维轴向排列的一种多晶的新型无机非金属材料。
碳纤维是先进复合材料最常用的也是最重要的增强体。
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炭化制得。
按状态分为长丝、短纤维和短切纤维；接力学性能分为通用型和高性能型。
碳纤维制造工艺分为有机先驱体纤维法和气相生长法。
有机先驱体纤维法制得的碳纤维是由有机纤维经高温固相反应转变而成。
应用的有机纤维主要有聚丙烯(PAN)纤维、人造丝和沥青纤维等。
将有机母体纤维(例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青)采用高温分解法在1000～3000度高温的惰性气体下制成的，其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。
气相生长法制得的碳纤维称气相生长碳纤维。
2碳纤维性能碳纤维是一种纤维状碳材料。
具有低密度、高强度、高模量、耐高温、抗化学腐蚀、低电阻、高热导、低热膨胀、耐化学辐射等特性。
还具有纤维的柔曲性和可编性，比强度和比模量优于其他无机纤维，但是碳纤维性脆，抗冲击性和高温抗氧化性较差。
主要用作树脂、碳、金属、陶瓷、水泥基复合材料的增强体。
它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7～9倍，抗拉弹性模量为23000～43000Mpa，亦高于钢，因此CFRP(碳纤维增强复合材料)的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。
国内碳纤维产业发展存在的问题与对策
国内碳纤维产业发展存在的问题与对策王学彩【摘要】The current situation of carbon fiber industry at home and abroad was analyzed. It was pointed out that the carbon fiber industry is a single industry model, the key technology is backward, the production cost is too high, and the engineering practice innovation ability is insufficient in China. Three measures put forward to enhance the capability of independent innovation, cultivate application market, and improve the industry chain. It is focused on solving the key technology and equipment manufacturing problems which restrict the development of modern industry, striving to win over a policy support, promoting the construction of carbon fiber industry chain and carbon fiber composite materials industry cluster formation , linking upstream and downstream enterprises, promoting the healthy development of domestic carbon fiber industry chain.%分析了国内外碳纤维行业的发展现状, 指出我国碳纤维产业存在产业模式单一、关键技术落后、生产成本过高和工程实践创新能力不足等问题. 提出以提升自主创新能力, 培育应用市场, 完善产业链建设的三项措施, 重点解决制约产业发展的关键技术及装备制造问题, 争取国家支持, 推动碳纤维产业链建设, 形成碳纤维复合材料产业集群, 链接上下游企业, 促进国内碳纤维产业链的健康发展.【期刊名称】《化纤与纺织技术》【年(卷),期】2015(044)003【总页数】6页(P23-27,45)【关键词】碳纤维;产业;发展【作者】王学彩【作者单位】河南永煤碳纤维公司, 河南商丘 476000【正文语种】中文【中图分类】TQ342.74随着碳纤维应用市场的快速发展，我国碳纤维的市场需求不断扩大，在国家产业政策的支持与鼓舞下，碳纤维产业的发展与产品应用正日益受到业界的普遍关注[1]。
碳纤维复合材料标准化发展水平
近年来，碳纤维复合材料在航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域得到越来越广泛的应用。
而碳纤维复合材料的使用往往伴随着一系列的标准和规范，这些标准和规范对于保障产品质量、促进行业发展具有非常重要的作用。
本文旨在研究碳纤维复合材料标准化的发展水平，分析当前存在的问题，并提出解决办法，以期为碳纤维复合材料行业的健康发展提供参考。
一、碳纤维复合材料标准的现状1.1 标准体系不完善当前，碳纤维复合材料的标准体系相对比较混乱，涉及的范围广泛，标准数量繁多，但相互之间缺乏统一性和一致性。
碳纤维复合材料标准的制定主管部门也不明确，导致标准的制定和执行存在一定的困难。
1.2 技术水平参差不齐目前，我国在碳纤维复合材料领域的技术水平也存在参差不齐的情况。
一些企业在生产过程中由于技术设备不达标，员工操作不规范等原因，无法按照标准要求进行生产，导致产品质量无法得到保障。
1.3 缺乏行业监管我国碳纤维复合材料行业缺乏统一的行业监管部门，导致市场秩序混乱，部分企业为了降低成本，采用劣质材料或者不符合标准要求的生产工艺，严重影响了整个行业的健康发展。
二、碳纤维复合材料标准化的发展对策2.1 完善标准体系应当加大对碳纤维复合材料相关标准的整合力度，归纳出一套完善的标准体系，并建立相应的标准制定机构，明确标准的制定程序和责任部门，保证标准的权威性和统一性。
2.2 推动技术创新应当加大对碳纤维复合材料生产技术的推广力度，鼓励企业加大对技术创新的投入，提高生产工艺的先进性和合理性，确保产品能够符合标准要求，提高整个行业的技术水平。
2.3 强化行业监管应当建立健全碳纤维复合材料行业的监管体系，强化对企业生产过程和产品质量的监督管理，加大对违反标准的企业的处罚力度，维护行业正常秩序，促进行业的健康发展。
三、碳纤维复合材料标准化的发展前景碳纤维复合材料作为一种轻量化、高强度的新型材料，具有广阔的应用前景。
随着标准体系的完善和技术水平的提升，碳纤维复合材料的产品质量将得到更好的保障，进而推动整个行业的健康发展。
国产碳纤维质量状况分析及对策建议
一
、
国产化产 品陆续进入市场 。 相 高性能碳 纤维 国产化取 得 在 形成 ， 关研 究 单 位 和生 产 企 业基 于 国产 碳
显著进展
“ 五” 间， 国家计 划 项 目的 九 期 在
纤维的应用研 究积极跟进 ， 成果显 著 ，
口
Ａ ｖ ｎｅ ａ ｒ ｌＩ ｕｔ ｄ ａｃｄ ｔ ｉｓｎ ｓ ｙ Ｍ ｅａ ｄ ｒ
领 域 ， 筑 补 ， 也对 高性 能 碳纤 维增 强复 合
材料 提 出 了迫切需 求 ， 促进 了我 国碳 纤维研 发与产业化建设 的高速发展 。
纤维 国产化 工作 取得 了 突破性 进展 ，
国产Ｔ３０ ０ 级碳 纤 维 已形 成小试 、 中试 和产业 化较 为完 整 的体 系 ， 千吨级 产 业 化生 产 线投入 运行 ， 吨级 产 能正 万
初 步实现 了国产高性 能碳纤维从无到
有 的跨 越 ， 进入 到研 发 、 生产 、 用 同 应
步 发 展 的 阶 段 。 十 一 五 ” 间 ， 产 “ 期 国
进复 合材 料 的首选 增强 材料 。 随着先
进复合材料 在风 电、 电、 输 采油等能 源
Ｔ７ ０ 碳纤维 实现 了 １ 吨级 中试 ， ０级 ０ 并 形成了基于干湿法 纺丝工艺的低成本
正 确 的技术 观 ， 广泛 吸纳 国 内的智 力
体 育休闲逐步拓展 到能源 、 建筑 、 交通 运 输、 医疗等领 域 ， 示出国产碳纤维 显
应用市场的 巨大潜力 。
碳纤维综合指标协调与可控 胜不高。
３ 碳纤维 生 产的装 备 能力 与工 艺 ．
国产 碳 纤维 质 量状 况分 析及 对 策建 议
■ 文／ 徐鞣华
．
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我国碳纤维发展现状及存在的问题
从20世纪70年代中期开始，经过30余年的发展，我国碳纤维从无到有，从研制到生产取得了一定的成绩，但总的来说，我国碳纤维的研制与生产水平还较低，目前仅相当于国外20 世纪70 年代中、末期水平。
1、 PAN 基碳纤维
我国PAN 基碳纤维的开发研制已有30 多年历史。
20世纪60 年代初，吉林应用化学研究所已着手于PAN基碳纤维的研究，70 年代初已完成连续化中试装置。
其后，上海合成纤维研究所、中国科学院山西煤化所等单位也开展研制工作，并于80 年代中期通过了中试。
我国碳纤维生产先后建成了从年产几百千克到年产几吨的小试装置和几十吨的中试生产装置，起步不晚，但发展缓慢，总生产能力还不及发达国家或地区的一家公司。
2002年国内PAN基碳纤维需求量约为2235 t ，其中体育休闲领域需求量为1 935 t，占87 %；一般产业需求量为250 t，占11 %；军工领域需求量为50 t，仅占2 %［7］。
2003 年3 月10 日，英国AMEC / ACE（艾麦克）公司与中国安徽华皖碳纤维有限公司关于年产量分别为PAN原丝500 t、碳纤维200 t（均以12 K 计算）的技术转让合同在上海正式签约，预期2005年初本项目投产，这将极大地推动我国碳纤维的发展。
2、沥青基碳纤维
世界沥青基碳纤维的生产能力较小，国内沥青基碳纤维的研究和开
发较早，但在开发、生产及应用方面与国外相比有较大的差距。
20世纪70年代初，上海焦化厂以煤焦油为原料成功地制取了碳纤维，但因试验结果不稳定，产品质量不高而中止。
1979 年，中国科学院山西煤化所开始研制沥青基碳纤维，1985 年通过小试［2］。
在此基础上，冶金部在烟台筹建了新材料研究所，生产通用级沥青碳纤维，规模70 ～ 100 t / a，主要做飞机的刹车片。
90年代初扩大到150 t / a。
但由于设备未过关，又无改造资金，处于停产状态。
鞍山东亚精细化工有限公司投资1.2亿元人民币于90年代初从美国Ashland（阿什兰德）石油公司引进了全套生产设备，生产能力为200 t / a，1994年动工建设，1995 年投产。
近年来，我国碳纤维的产量虽有增加，但与不断增长的需求相比仍有较大的差距。
我国沥青基碳纤维与PAN 基碳纤维相比发展较慢，但由于生产成本较低，价格约为PAN基碳纤维的1 / 3 ～1 / 4，因此沥青基碳纤维在民用及建筑领域的应用前景较为广阔，这将为我国沥青基碳纤维的发展提供良好的机遇。
3、国产碳纤维存在的主要问题
我国碳纤维虽然经过了一段时期的发展，但是与国外的技术水平还存在一定的差距和一些在竞争中不容忽视的问题，主要有以下几个方面。
1）原丝质量与国外比还存在差距。
由于国产碳原丝在生产过程中大部分采用民用腈纶原液，杂质含量较高，造成碳纤维性能不稳定，离散系数较大。
2）大部分国产碳纤维未经过表面处理，制成复合材料层间剪切强度
偏低。
没有经过表面处理的国产碳纤维不能用作高性能要求的先进复合材料增强体，也不能在航空、航天等国防部门中用来制作主承力构件。
3）尚未形成经济规模，价格太贵，成本组成不合理。
国产碳纤维目前售价太高，远比国外进口的价格要高。
我国碳纤维之所以价格昂贵，有很多不合理因素。
如成本结构存在问题，据我国某碳纤维厂对碳纤维成本的粗略统计，原丝费用约占碳纤维成本的25 %，而车间费用约占碳纤维成本的44 %。
4）品种单一、规格单一，碳纤维来源大部分依赖于进口。
根据不同行业、不同产品、不同零部件的不同需求，希望能采用不同类别、不同品种、不同规格的碳纤维。
除了供结构材料使用的碳纤维，还希望有供功能材料使用的碳纤维，而我国目前碳纤维只有相当于T-300的一个品种。