碳素纖維質量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性。20世紀50年代初,人們在尋找高強度、高模量、耐燃燒和抗腐蝕等新材料的時候,又重新認識了這種被稱為“
夢幻材料”的新型纖維。美國是最早生產粘膠基碳纖維的國家,其后,日本研究人員發明了用聚丙烯腈(PAN)原絲制造碳纖維的新方法。使其成為當前碳纖維工業的主流,產量占世界總產量的90%左右 。
碳纖維是指含碳量在90%以上的高強度、高模量纖維。它是以化纖和石油產品經特殊工藝制成的纖維。
我國上世紀六、七十年代就開始了碳纖維的研究工作,經過30多年的研究開發,已能生產接近日本東麗公司T300水平的碳纖維產品。但其產品的強度低、均勻性、穩定性較差,與國際先進水平有一定差距。目前,我國每年使用
碳纖維量約在3000噸左右,占世界碳纖維用量的13.6%。而且以10%-15%的速度穩步增長,市場潛力巨大。
它成為高新技術
纖維領域頗受關注的品種之一。如把它應用在飛機、火箭火焰發射口處,可以顯著減輕重量,提高有效載荷,改善性能,因此它是航天工業不可多得的重要結構材料。又如用它制成輕質、高強、耐熱、增強水泥,有不易燃燒、強度高出普通水泥10~20倍的優點,是當今最新的建筑用材料。此外,它在交通、體育與休閑用品、醫療、機械、紡織等各種領域中都得到了廣泛應用。有人預言,21世紀將會有更多的金屬被這種“夢幻材料”所取代。碳纖維由于其特殊的本色,身價不菲。這種纖維在國際市場上的售價在幾十萬元一噸,為制造商帶來了驚人的產值和豐厚的利潤。目前,世界
碳纖維生產主要集中在日本、英國、美國、法國等少數發達國家,總產量達到3萬噸/年以上。而我國目前產量不過百噸,主要依賴進口。