碳纤维国内技术和生产现状简介
国际碳纤维现状分析报告
国际碳纤维现状分析报告概述碳纤维是一种高性能纤维材料，具有轻质、高强度、高模量等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
本报告将对国际碳纤维产业进行现状分析，以期提供参考和指导。
1. 碳纤维产业总体情况碳纤维产业在全球范围内呈现快速增长的趋势。
根据市场调研机构的数据，碳纤维市场规模从2015年的100亿美元增长到2020年的150亿美元。
这一增长主要源于航空航天、汽车制造和体育器材等行业对碳纤维的需求不断增加。
2. 主要碳纤维生产国家和企业目前，日本、美国、德国和中国等国家是全球碳纤维生产的主要国家。
其中，日本的碳纤维产业发展最早，具有雄厚的技术实力和丰富的经验，市场份额占据全球的30%以上。
美国和德国的碳纤维产业也相对发达，技术水平和产品质量在国际上处于领先地位。
中国作为世界制造大国，在碳纤维产业的发展中起到了重要作用。
目前，中国的碳纤维企业数量众多且规模不断扩大，技术水平和产品质量也在逐步提高。
中国的碳纤维市场份额逐年增加，已成为全球碳纤维产业的重要参与者。
3. 市场应用情况碳纤维在航空航天、汽车制造和体育器材等领域具有广泛的应用。
在航空航天领域，碳纤维被用于制造飞机机体、机翼和推进器等部件，以提高飞行器的强度和耐久性，同时减轻自身重量，提高燃油效率。
在汽车制造领域，碳纤维被应用于汽车车身和底盘等部件的制造，以实现轻量化，提高汽车性能和燃油经济性。
在体育器材领域，碳纤维被广泛用于制造高尔夫球杆、网球拍和自行车等器材，以提高产品的强度和稳定性，提升运动员的表现水平。
4. 挑战与机遇碳纤维产业面临一些挑战和机遇。
挑战方面，碳纤维的生产成本较高，技术门槛也较高，限制了其在一些领域的广泛应用。
此外，碳纤维的回收利用和环境影响等问题也需要关注和解决。
机遇方面，碳纤维在新兴领域的应用潜力巨大。
例如，新能源汽车领域的发展推动了碳纤维复合材料在汽车制造中的应用。
随着技术的不断进步和成本的降低，碳纤维有望在更多领域替代传统材料，促进产业的进一步发展。
碳纤维的发展现状及开发应用
碳纤维的发展现状及开发应用
碳纤维是一种具有高比强度、高比模量和轻质化等优良性能的高性能纤维材料，由于其独特的物理性质，已经在各个领域得到了广泛的应用。
以下是碳纤维的发展现状及开发应用的详细内容：
1. 发展现状：碳纤维的发展可以追溯到20世纪60年代，但由于生产工艺和成本等问题限制了其应用范围。
随着科技的不断进步，碳纤维的生产技术不断改进，成本逐渐降低，应用领域也不断拓展。
目前，碳纤维已经广泛应用于航空航天、汽车制造、运动器材、建筑等领域，并且未来还具有较大的应用潜力。
2. 应用领域：
（1）航空航天领域：碳纤维的高强度、高刚度和轻质化特性使其成为了航空航天领域中不可替代的材料之一。
碳纤维可以用于制造航空器的机身和翼面等部件，既能提高航空器的载荷能力，又能提高飞行速度和降低燃料消耗。
（2）汽车制造领域：碳纤维在汽车制造领域中主要应用于制动系统、悬挂系统和轻量化部件等。
采用碳纤维材料可以减小整车重量，提高汽车的性能和燃油效率。
（3）运动器材领域：碳纤维具有高刚度、高强度和轻质化的特点，因此被广泛应用于运动器材领域，如高尔夫球杆、自行车、滑板等。
（4）建筑领域：采用碳纤维可以制造出轻质高强的建筑构件，如桥梁和大型体育场馆等，有助于提高结构的承载能力和抗震能力。
综上所述，碳纤维是一种具有广泛应用前景的高性能材料。
虽然目前碳纤维的生产仍存在一定的限制，但随着技术的不断发展，相信碳纤维会在未来的各个领域得到更加广泛的应用。
国内碳纤维发展历程与现状分析
国内碳纤维发展历程与现状分析国内开展的最早的碳纤维工业可以追溯到1962年，总体上与日本碳纤维的研发时间相近，但是在产业化生产和集中度方面却有着极大的差距。
以日本东丽（Toray）、三菱（Mrc）、东邦（Toho）为代表的碳纤维产能占全球碳纤维产量的50%，而在国内方面，虽然与日本研发时间相当，但是由于各种原因，与日本之间差距已经十分明显。
国内碳纤维产业发展大致经历了三个阶段：1、中国石油吉林石化公司在1962年开始采用PAN原料研制碳纤维，但是因为缺乏相应的科学知识和组织，没有取得实质性的进展，与此同时，美日等国家将其视其为战略物资，实施技术禁运，这也导致我国碳纤维的研发止步不前。
2、直到1975年，原国防科委主任开始主持碳纤维研发工作，先后组织了二十多名科研和企事业单位，组成原丝、碳化等五个专业组。
但由于知识产权归属问题没有得到妥善解决，各部门之间的利益难以协调，进展速度缓慢。
在此之后的80年代中期，我国也陆续尝试走引进开发之路，但均以失败告终。
3、进入2000年，两院院士师昌绪提出要大力发展碳纤维产业，这引起了政府的重视，至此我国开始采取措施大力支持碳纤维领域的自主创新，在863、973计划中也将碳纤维作为重点研发项目。
2005年，当时国内的碳纤维行业企业仅有10家，合计产能仅占全球产能的1%；2008年，以国有企业为代表的企业开始进入碳纤维行业，但大部分企业在核心关键技术上还无任何突破，无论是生产线的运行还是产品质量，都极不稳定；进入2010年，国内碳纤维生产能力占世界高性能碳纤维总产量的0.5%；2012年1月，国家工信部公布了“十二五”规划，其中碳纤维计划产能为1.2万吨/年，到2022年，预计我国碳纤维的产能约为2.4万吨/年。
现阶段国内碳纤维行业发展已经十分迅速，与美日等国的差距也在不断缩小。
针对国内碳纤维产业，从资本构成来看，国有与民有资本均有参与；从地域上看，以江苏为首的等十余个省份都具有碳纤维产业的分布，在产业发展上看，国内的碳纤维产业目前正处于技术追赶、投资活跃、需求强劲的发展时期。
2023年碳纤维行业市场发展现状
2023年碳纤维行业市场发展现状碳纤维是一种高强度、高模量、低密度的材料，具有优异的性能，可用于航空航天、汽车、体育用品、建筑材料等领域。
随着近几年来各种先进技术的广泛应用，碳纤维行业市场呈现快速发展趋势。
发展现状：首先，碳纤维行业市场规模逐年扩大。
据统计，2019年全球碳纤维行业市场规模达到64亿美元，其中，美国、日本、欧洲等发达经济体是主要市场。
其次，碳纤维行业应用领域不断拓展。
航空航天、船舶、汽车、体育用品、建筑材料、医疗器械等多个领域都在不断开拓使用碳纤维的可能性。
再次，碳纤维生产技术不断创新。
近年来，碳纤维生产技术取得重大突破，如高强度碳纤维、高模量碳纤维、高性能碳纤维等生产技术大幅改进，产品品质和规格也有了重大提高。
同时，碳纤维价格逐步走低。
传统的碳纤维生产技术投入大、成本高，导致碳纤维价格居高不下。
然而，随着技术的创新和成熟，生产成本逐渐降低，碳纤维价格也逐步走低，进一步促进了碳纤维行业的发展。
市场前景：碳纤维行业市场前景十分广阔，主要原因是：首先，各国政府均将碳纤维行业视为战略性新兴产业加以扶持，鼓励碳纤维技术和产品研发与创新，为碳纤维行业的进一步发展和壮大提供了支持。
其次，随着碳纤维生产技术的成熟和逐步降低的价格，碳纤维逐渐走向商业化应用，未来碳纤维的用途和应用领域还将不断拓展，如人工智能、新能源、电气化等等领域，为碳纤维行业带来了巨大的市场潜力。
最后，碳纤维所具备的高强度、高刚性、低密度等优异性能，能够满足不同行业的需求，未来碳纤维将成为各行业制造商竞相开拓的市场蛋糕。
总之，碳纤维行业市场发展现状和前景均呈现快速发展趋势，各企业应该结合行业发展趋势和市场需求，加强技术创新和研发，开拓碳纤维应用的新领域，为行业的进一步发展打下坚实基础。
大丝束碳纤维发展现状及我国技术瓶颈和发展建议
大丝束碳纤维发展现状及我国技术瓶颈和发展建议摘要：本文概述了大丝束碳纤维的简介、发展和当前的发展状况，并分析了与大丝束碳纤维的实际制造中面临的技术瓶颈，以及未来的发展建议。
大丝束碳纤维以低成本的专用聚丙烯腈长丝为原料纤维，已经指出它具有较高的性价比，广泛用于休闲运动器材、基础设施、工业应用等等。
我国的碳纤维生产主要是小丝束碳纤维。
大丝束碳纤维在展纱过程中的应用和渗透效果仍需要技术上的进步。
未来的丝束碳纤维应从建立大丝束碳纤维的生产标准，改善展纱分布器和改善浸渍性开始。
由于树脂体系的粘度和大丝束碳纤维的相容性，产品质量从而提高。
关键词：大丝束碳纤维；发展现状；技术瓶颈大丝束碳纤维通常是指具有多于48 000（即48 K）碳纤维的。
1K、3K、6K、12 K和24 K碳纤维称为小丝束碳纤维。
在90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，无法大规模使用。
在90年代中后期，大丝束碳纤维技术取得了重大进步，拉伸强度达到3600 MPa，不仅超过了它们，而且降低了成本。
同时，在大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。
近年来，中国在大规模牵引碳纤维制造技术上取得了长足进步，但与日本和美国的碳纤维发电厂相比，发展水平仍存在较大差距，还有很长的路要走。
1.大丝束碳纤维简介碳纤维是一种高性能纤维材料，在高温环境下会被有机纤维分解并碳化，从而形成碳含量超过90％的碳主链结构。
它具有优异的性能，例如重量轻、强度高、弹性模量高、耐腐蚀性、低膨胀性和耐疲劳性。
新一代的增强材料（通常是碳纤维）不能直接使用，而应与基质结合使用，形成复合材料。
由于其优异的性能，碳纤维复合材料被广泛用于该国的各个生产领域，例如航空航天、武器、运动、休闲、建筑加固和运输。
当前，世界上可以以工业规模生产的聚丙烯纤维（PAN）基碳纤维有三种：沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维，其中PAN基碳纤维占绝对优势。
国内外碳纤维的发展现状分析
国内外碳纤维的发展现状分析摘要：介绍了碳纤维的基本特性，概述了世界及中国碳纤维的发展概况。
详细论述了碳纤维在航空航天、体育用品、工业领域应用的最新进展。
碳纤维是一种物理化学性能优异的新型纤维，其在三大领域的应用前景非常乐观。
关键词：碳纤维复合材料发展应用前言随着工程技术和材料科学的发展，对材料性能的要求越来越高。
有关先进复合材料的研究、发展和应用一直是高科技材料技术的重要内容之一，而碳纤维及其碳纤维复合材料在此领域则占有举足轻重的地位。
其主要原因：它是一种技术和用途十分广泛的树脂基复合材料，以碳纤维为增强材料，合成树脂为基体材料，通过各种成型工艺复合而成的碳纤维复合材料，是一种高性能新型结构材料；它是一种强度比钢大十多倍、密度比铝合金还低，且还有许多宝贵的电学、热学和力学性能；在现代航天航空等尖端技术发展中，已成为一种不可缺少的新型材料。
因此，许多发达国家不惜投入大量人力、物力和财力，对碳纤维进行研制开发、完善和提高，使其质量不断提高，品种、型号和规格与日俱增，应用领域日益拓宽。
1 碳纤维发展概况1.1 世界碳纤维发展概况近几年随着先进复合材料的发展，碳纤维需求激增，引爆了近年来世界性的碳纤维危机，这场危机从2005年开始日趋明显，至2007年达到极点。
自碳纤维危机爆发以来，各大碳纤维生产厂商急剧扩张，扩大产能，缓解了碳纤维紧缺的供应情况。
2008年下半年爆发了世界金融危机，实体经济受影响颇深，碳纤维的需求也有所回落。
尤其是2009年经济衰退陷入最低谷时，很多碳纤维制造商也推迟或放慢了自己的发展计划。
但是进入2010年以来，随着经济危机的好转，全球碳纤维市场出现快速回暖的迹象。
巨大需求刺激碳纤维市场回暖，因此对碳纤维的需求总体仍处上升趋势。
目前世界碳纤维产量达到4万t/年以上，随着碳纤维应用领域的不断扩大，碳纤维的市场需求日趋增加，碳纤维及其复合材料产业呈现良好发展态势。
据相关部门预测，世界碳纤维需求将以每年大约13%的速度飞速增长，碳纤维的全球需求量2018年将达到10万t。
2024年活性碳纤维(ACF)市场发展现状
2024年活性碳纤维（ACF）市场发展现状1. 简介活性碳纤维（ACF）是一种具有高孔隙度和大比表面积的纤维材料。
它由活性碳纤维原料经过高温炭化和气体活化处理而成。
ACF在吸附、催化、导电等领域有广泛应用，并且由于其独特的性能，在新能源、环境保护、医疗等领域的需求不断增长。
2. 市场规模根据市场调研数据显示，活性碳纤维（ACF）市场近年来呈现出快速增长的趋势。
截至目前，全球ACF市场规模已达到XX亿美元，并预计未来几年将保持稳定增长。
3. 主要应用领域3.1 吸附材料活性碳纤维作为一种优秀的吸附材料，在水处理、空气净化等领域中得到广泛应用。
其大比表面积和孔隙结构能够有效吸附有害物质，提高净化效果。
随着城市化进程和环境污染的加剧，吸附材料市场需求将继续增长。
3.2 电池材料ACF在电池材料中有着重要的应用。
其高导电性和良好的储能性能使得活性碳纤维成为电池生产的理想材料。
目前，锂离子电池等新能源电池的快速发展推动了ACF 市场的增长。
3.3 催化剂载体活性碳纤维常被用作催化剂的载体。
其大孔隙结构和高比表面积有利于催化剂的分散和反应过程的进行。
在化工、石油等领域，催化剂载体的需求日益增长，带动了ACF市场的发展。
3.4 医疗领域活性碳纤维在医疗领域有广泛的应用，如人工器官、生物医学材料等。
其生物相容性和孔隙结构的特点使其成为医疗材料的理想选择。
随着人口老龄化程度的加剧和医疗技术的进步，ACF在医疗领域的市场将持续增长。
4. 市场发展趋势未来ACF市场的发展将呈现以下趋势：4.1 高性能化随着技术的不断进步，活性碳纤维的性能将不断提升。
纤维材料的制备工艺和表面改性技术的创新将使ACF具备更好的吸附性能、导电性能和化学稳定性，满足不同领域的需求。
4.2 新能源需求增长新能源领域对ACF的需求将继续增长。
随着可再生能源的快速发展，对电池和储能材料的需求将增加，进一步推动ACF市场的扩大。
4.3 环保意识提高全球环保意识的提高将促进活性碳纤维在污染治理和环境保护领域的应用。
国内外碳纤维缠绕技术对比
标题：国内外碳纤维缠绕技术对比引言：碳纤维是一种重要的高性能材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
碳纤维缠绕技术作为一种常用的制备方法，不仅可以提高碳纤维的性能，还能满足复杂结构需求。
本文将对国内外碳纤维缠绕技术进行对比分析，以期提供参考和启示。
一、工艺原理1. 国内技术：国内碳纤维缠绕技术主要采用机械缠绕和手工缠绕两种方法。
机械缠绕利用自动化设备实现纤维在模具上的快速缠绕，缠绕角度和层数可控。
手工缠绕则依赖人工操作，适用于小批量生产。
2. 国外技术：国外碳纤维缠绕技术较为先进，主要采用全自动化机械缠绕技术，通过计算机控制实现对缠绕工艺的精确控制。
同时，还有一些国外企业研发出了基于机器视觉的智能缠绕技术，提高了生产效率和产品质量。
二、设备与工艺1. 国内技术：国内碳纤维缠绕设备多为中小型设备，生产效率较低。
工艺上，一般采用单轴或双轴缠绕，纤维预浸料经过预处理后进行缠绕，缠绕角度和层数可通过控制设备参数进行调节。
2. 国外技术：国外碳纤维缠绕设备大多为大型高速设备，生产效率高。
工艺上，采用多轴缠绕，可以实现更复杂的结构和更高的缠绕速度。
此外，一些国外设备还具备自动修补和切割功能，提高了生产的灵活性和效率。
三、质量控制与产品性能1. 国内技术：国内碳纤维缠绕技术在质量控制方面存在一定差距。
由于设备和工艺限制，难以实现对纤维角度、张力等参数的精确控制，从而影响了产品的性能和一致性。
2. 国外技术：国外碳纤维缠绕技术在质量控制方面相对较好。
通过先进的设备和精确的工艺控制，可以实现对纤维角度、张力等参数的精确调节。
同时，国外企业还注重产品性能测试与优化，确保产品的稳定性和可靠性。
四、应用领域和发展趋势1. 国内技术：国内碳纤维缠绕技术已经广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
然而，由于技术和设备上的限制，国内仍需加大研发投入，提升技术水平和设备能力。
2. 国外技术：国外碳纤维缠绕技术在航空航天、汽车制造等领域具有较高的竞争力。
我国碳纤维的生产和应用
我国碳纤维的生产和应用状况，及存在的问题摘要：碳纤维（CF）是一种高强度、高模量的增强型和功能型纤维材料，多以复合材料的形式应用。
文章阐述了目前我国碳纤维生产发展状况，介绍了碳纤维在军工、航空和汽车等领域的应用状况，讨论了我国碳纤维存在的一些主要问题。
关键词：碳纤维PAN基沥青基生产应用状况军工航空碳纤维（CF）是一种高强度、高模量的增强型和功能型纤维材料，由于纤维的主要元素是碳，因此尚具有碳素材料的一切特征，如导电、耐磨、耐腐蚀、耐烧蚀、自润滑等。
随着我国经济的快速发展，碳纤维需求与日俱增，虽然国际上一些公司T-300级原丝和碳纤维产品对我国开始解冻，但碳纤维及其复合材料的生产是关系到国防建设的高科技技术，必须立足国内。
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，是我国碳纤维工业发展亟待解决的问题［3］。
1.碳纤维生产发展现状我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维历经近40年的漫长历程。
在此期间，由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列，严格控制封锁制约了我国碳纤维工业的发展。
我国科技工作者发扬自力更生的精神，从无到有逐步建成了碳纤维的工业雏型。
20世纪70年代初突破连续化工艺,1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国第一条PAN基碳纤维扩大试验生产线生产能力为2t/a;20世纪80年代开展了高强型碳纤维的研究,于1998年建成一条新的中试生产线，规模为40t/a。
但总的来说，我国碳纤维的研制与生产水平还较低［1,3］。
碳纤维按原料的不同,主要分为粘胶基、沥青基、聚丙烯腈基碳纤维和气相法碳纤维,国内CF也是以粘胶纤维、沥青纤维以及特种聚丙烯腈纤维作为原丝的三条路线生产。
气相法CF仅清华大学等在研究。
此外,上海纺织研究院以酚醛纤维为原丝,在进行酚醛基活性CF的研制。
粘胶基CF，由于碳化得率低,机械性能差,用量很少,主要作烧蚀材料。
此外,一些研究所直接以粘胶布为原料制取碳布,但用量不大PAN基CF性能优良,目前国内各CF厂均只生产该种CF。
碳纤维发展现状及其发展趋势
碳纤维发展现状及其发展趋势（总1 6页）-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可--内页可以根据需求调整合适字体及大小-碳纤维发展现状及其发展趋势0引言高性能纤维是指耐热好、质量轻、强度高、高模量的特种纤维材料。
作为高性能纤维的一种•碳纤维既有碳材料的固有本征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代军民两用新材料，已广泛用于航空航天、交通、体育与休闲用品、医疗、机械、纺织等各领域。
碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量在9%以±o它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。
碳纤维具有十分优异的力学性能，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，特别是在2000C。
以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质，是其他主要结构材料（金属及其合金）所无法比拟的。
除了优异的力学性能外，碳纤维还兼具其他多种优良性能，如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低、光穿透性高，非磁体但有电磁屏蔽性等。
作为高性能纤维的一种，碳纤维既有碳材料的固有特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是先进复合材料最重要的增强材料，已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用，从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。
因此，碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表，为世人所瞩目。
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，对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代也有重要意义，对国防军工和国民经济有举足轻重的影响。
1国内外碳纤维的发展现状国外碳纤维的发展现状碳纤维的起源可追溯到19世纪后期，美国人爱迪生(Edson)用碳丝制作灯泡的灯丝，从而发明了电灯，给人类社会带来了光明。
但是在20世纪初期，美国通用电器公司的库里基(Coolidge)发明了用鸽丝取代碳丝作为灯丝，并一直沿用至今。
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国碳纤维技术及生产现状 我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维，历经近40年的漫长历程。在此期间，由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列，严格控制封锁，制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神，从无到有，逐步建成了碳纤维的工业雏型。20世纪70年代初突破连续化工艺，1976年在中科院煤炭化学研究所建成我国第一条PAN基碳纤维扩大试验生产线，当时生产能力为2t/a。20世纪80年代开展了高强型碳纤维的研究，于1998年建成一条新的中试生产线，规模为40t/a。我国主要研究单位有中科院煤化所、合纤所、化工大学、工业大学、东华大学、大学、大学、工业大学等。 我国目前使用碳纤维量约占世界用量的1/5。巨大的市场潜力，供不应求的局面，必然促进我国碳纤维工业的发展。但是，要想进入竞争的市场，一是要保证产品的质量，二是要求价位相当。针对我国碳纤维工业的现状，需首先解决高性能PAN原丝的质量，在这基础上才有可能产业化，这是进市场的前提；同时，还需进行预氧化，碳化，石墨化设备及表面处理装置的工程化开发，使其形成规模化生产能力，才能在保证质量的基础上降低成本。目前，研究开发以及生产碳纤维的呼声很高，发展趋势令人鼓舞。 但由于对我国碳纤维产业发展的建议目前我国高性能碳纤维无论在质量上还是数量上与国外相比还有一定差距，远远满足不了需求。为此，尽快研究和发展我国自己的高性能碳纤维材料已迫在眉睫。碳纤维是一门多学科交叉、多技术集成的系统工程，质量的提升涉及到方方面面。以下几个方面应优先考虑。 1、提高PAN原丝质量 PAN原丝不仅影响碳纤维的质量，而且影响其产量和生产成本。换言之，只有高质量的原丝才能生产出高性能碳纤维，才能稳定生产，提高产量，降低成本。对于现代碳纤维生产线，要求喂入丝束数在100以上，且高速运行；如果原丝质量低劣、彼此性能差异较大，易在生产过程中产生毛丝缠结，甚至发生断丝，很难稳定生产，这样必然加大原丝的损耗。对于质量好的PAN原丝。用2.0kg以下的原丝可生产出1kg碳纤维；而质量差的原丝，则需2.5kg，甚至更高，这必然加大生产成本，而原丝成本占碳纤维生产成本的50％～65％。所以，PAN原丝质量不仅可左右碳纤维的性能,而且也制约着碳纤维的生产成本和市场竞争力。 2、研制高纯度原丝 研制高纯度原丝可把先天性缺陷降低到最小程度，大量检测表明，国产原丝和碳纤维所含碱、碱土金属和铁的含量比国外大得多。碱、碱土金属和铁的存在不仅影响聚合和纺丝的性能稳定性，而且在高温碳化过程中逸走而残留下孔隙，所以，聚合所用原料要纯，纺丝空间应洁净化，所用设备应耐腐蚀。 另外，原丝高强化经测试和有关资料表明，我国PAN原丝强度(力)比较低，而国外PAN原丝强度(力)一般在60g／d以上。在一定围，碳纤维的拉伸强度随着原丝强力的提高而提高，而提高原丝强力的技术措施之一是相应提高PAN树脂的分子量。细旦化高强度碳纤维的发展趋势之一是单丝直径较细。直径越细，包含大缺陷的几率越少，尺寸效应就越显著。均质化主要是纤维横截面由表及里结构均匀，性能一致。这就要求PAN原丝、预氧化纤维和碳纤维无明显的皮芯结构。纤维的皮芯结构易在凝固成纤过程或预氧化热处理过程产生，最佳工艺条件的选择则十分重要。细晶化对于脆性材料，缺陷大小与微晶尺寸视为同一数量级。细晶化有利于对缺陷的控制和碳纤维抗拉强度的提高，特别是压缩强度的提高。细晶化应从聚合开始，贯穿于生产碳纤维的全过程。扩大生产线规模除PAN原丝质量外，扩大生产规模也是降低成本的有效途径。 3、增强拉伸强度 碳纤维是由有机PAN纤维经过一系列热处理转化而来的。碳纤维属于脆性材料，拉伸强度等性能受控于各类缺陷。因此，在一定意义上来讲，提高碳纤维的拉伸强度等性能就是采取技术措施减少缺陷数目、减小缺陷尺寸的过程。从碳纤维的缺陷产生可大致分为两类：一类是先天性缺陷，由PAN原丝“遗传”给碳纤维；第二类是后天性缺陷，在预氧化、碳化等一系列后处理过程中产生。 从缺陷在碳纤维中所处的位置又可分为表面缺陷和部缺陷两大类，而表面缺陷占缺陷总数的90％左右。对拉伸强度的影响要比部缺陷大得多。所以，在生产碳纤维全过程中(从聚合开始到碳纤维收丝)都要关注缺陷的产生和演变以及控制缺陷的技术措施，其中包括油剂质量和上油剂工艺。这也是提高碳纤维拉伸强度的主要途径。碳纤维的理论强度为180GPa，目前世界上强度最高的碳纤维T1000(日本东丽公司)的拉伸强度也仅是理论值的3.9％，而国产碳纤维的拉伸强度则更低，所以提高碳纤维的拉伸强度有很大的潜力和空间。 随着我国经济的快速发展，国碳纤维的需求与日俱增，而加强技术创新是我国碳纤维加快发展实现产业化的关键。目前我国已开发的新技术如下： (1)高性能原丝制备技术：一种拥有自主知识产权的低成本、高效率，适用于制备高性能T700碳纤维原丝的高品质丙烯腈成纤聚合物原材料纯化技术，由应化所研究成功并通过了省科技厅组织的鉴定。专家认为，该技术整体居于国领先水平。高性能原丝制备技术的开发成功可彻底改变我国碳纤维制备技术落后的不利局面，对提升我国碳纤维产业发展水平具有重要意义。 (2)航天级高纯粘胶基碳纤维：由东华大学研制成功的性能稳定、质量合格的航天级高纯粘胶基碳纤维，填补了国空白，而且为国家战略武器用碳纤维材料的发展奠定了基础。研制的粘胶基碳纤维具有高纯度、低密度、高断裂应变、低热导率和耐烧蚀等优良特性，是特种防热层材料，其性能大大超过原碳布路线的产品。过去世界上只有美国和俄罗斯掌握这一技术，而东华大学鼎教授领衔的课题组先后攻克了原丝关、工艺关、强度关、排废关，在原丝质量指标确定、稀纬带炭化技术、有机和无机混合型催化体系、连续纯化工艺、空气介质低温热处理和两段排焦等工艺技术和装置方面取得了一系列原创性成果，解决了六大关键技术难题，使我国成为世界上第3个掌握这一技术的国家。 （3)碳纤维加固补强织物：由纺织科学院研制的碳纤维加固补强织物是一种高科技含量的产品，该纤维采用国外进口高性能碳纤维加工而成。具有高强高效、耐久耐腐、质量轻等特点。补强技术是用配套树脂将碳纤维织物粘贴于混凝土结构表面。起到结构补强及抗震加固作用。广泛用于梁、柱、板、墙等的补强，也可用于桥梁、隧道水坝等其他土木工程的加固。 国各地区碳纤维有关的技术及产品开发情况： 下面分别对各区的开发情况作一简介。 1、地区。最近石化公司召开了碳纤维原丝发展研讨会，该公司准备投资过亿元，采用NaSCN一步法生产数千吨PAN基原丝，真正形成工业规模生产。星楼实业也制定了一套碳纤维产业化发展计划，拟建立400t/a大丝束碳纤维生产线，总投资也超亿元（包括下游产品）。此外，市合纤所采用亚砜两步法研制和小批量生产PAN基原丝以及碳纤维；碳素厂也有小型碳化线及碳纤维下游产品。 2、地区。“十五”期间，国家已批准在安微建立500t/aPAN原丝和 200t/a碳纤维生产线，总投资过亿元。PAN原丝采用亚砜一步法，技术由国外引进；产品以12K的T300级碳纤维为主，并准备引进成熟的预浸料生产线。华皖集团（原灯芯集团公司）二期建设规模将使碳纤维产量翻一番，达到400t/a。下游产品的开发也列入发展规划。 3、地区。中宝碳纤维责任在拟建400t/a大丝束碳纤维生产线，技术和设备引进，投资数亿元，并配套300万m2预浸料。该项目国家已批准，并积极开展了前期论证和考查工作。根据国外市场动向及投资与回报等问题，暂缓建立碳纤维生产线，而集中力量开发预浸料等下游产品。同时，还成立了省碳纤维工程技术研究开发中心，全面推进碳纤维事业。 4、广区。市化纤总厂拟建200t/a碳纤维生产线，产品为3-12 K的小丝束碳纤维，投资也过亿元。 5、地区。省已把碳纤维列入全省十大高技术产品开发工程首位项目。有以下几个单位从事碳纤维及其制品的研究与生产，或准备介入碳纤维事业。 1） 天泰碳纤维有限责任公司。作为国家计委示工程将建立400t/a投产后，再翻一番到800t/a，投资超亿元。技术协作单位是工业大学等。同时该公司积极开发和生产多种下游产品。 2） 将建立500t/a左右的碳纤维生产线，化工学院高分子工程材料研究所（恒晨公司）的介入，引起国同行们的极大关注。 3） 威海光威渔具集团主要从事钓鱼竿生产，碳纤维预浸布的规格有30余种。根据发展趋势，有可能向上游即PAN基原丝和碳纤维发展。此外，省东营生产力促进中心也在考虑招商引资建立碳纤维生产线，认为石油等工业是碳纤维的潜在市场。 6、化工大学与吉化公司树脂厂，将依靠自己的技术建立500t/a原丝和 200t/a碳纤维生产线。放弃硝酸法，采用亚砜一步法技术路线生产原丝。目前，正在进行中试实验。 7、兰化集团化纤厂已有100t/a原丝生产线和预氧化生产装置，计划配套碳化装置生产碳纤维。原丝采用NaSCN一步法。该单位的睛纶生产线是我国从国外首次引进的，有丰富的生产经验和技术积累。 8、碳素厂是我国小丝束碳纤维生产基地，已向用户提供50余吨小丝束碳纤维，为国家作出了积极贡献。目前，该厂正在建立新的小丝束碳纤维生产线，扩大产量，以满足市场需求。 9、中科院煤化所研制碳纤维已有30多年历史。在70年代中期，建成我国第一条纤维中试生产线；在90年代末期，又建成我国第一条纤维中试生产线；在 90年代末期，又建成我国第一条吨级粘胶基碳纤维生产线。 已形成规模并有一定生产能力的厂家如下： 碳纤维生产厂：中钢吉碳，威海拓展，兴科，郝氏，神鹰等等。 碳纤维原丝生产厂：化工，惠通，神鹰，恒天，威海拓展等等。 其中威海拓展，神鹰整体规划规模较大，长远计划年生产量万吨以上。 1、威海拓展纤维 威海拓展纤维建设在威海工业园区，总规划用地面积1000亩，总投资额为36亿元人民币，总建设时间2009年完工，项目主要分为两大区域开展建设，达产后年产原丝2.5万吨、碳纤维1万吨，碳纤维及复合材料园区全部建成后，年可实现销售收入114亿元，实现利税22.75亿元，利润17.1亿元。