2.连云港工投集团利海化工有限公司 江苏省连云港市 222000；
3.江苏中金玛泰医药包装有限公司 江苏省连云港市 222000；
4.5.日出东方太阳能股份有限公司 江苏省连云港市 222000）
摘要：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，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。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。
关键词：碳纤维；前景预测；实施战略
随着技术进步及环境保护要求的日益提高，全球对新材料的需求不断增加，为了对碳纤维应用前景做出更好的预测，制定出更好的实施战略，我们首先要对碳纤维以及碳纤维复合材料有一定的认识。碳纤维是一种由碳元素组成并且含碳量高于90%的无机高分子纤维，除具有密度低、强度高、模量高、重量轻、抗辐射、耐腐蚀、稳定性强等特点之外，还具有良好导电导热性、柔软易加工等优异性能。碳纤维按原料种类可分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维，其中只有前两种可以作为高性能碳纤维应用于军事，航空航天等领域。
1 碳纤维材料的特性
为了对碳纤维应用前景做出更好的预测，制定出更好的实施战略，我们首先要对碳纤维以及碳纤维复合材料有一定的认识：碳纤维主要是由碳元素组成的一种特殊纤维，由含碳量较高、在热处理过程中不熔融的人造化学纤维经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。碳纤维是一种由碳元素组成并且含碳量高于90%的无机高分子纤维，除具有密度低、强度高、模量高、重量轻、抗辐射、耐腐蚀、稳定性强等特点之外，还具有良好导电导热性、柔软易加工等优异性能。
碳纤维有两种分类，一种是根据力学性能可分为通用型、高性能型碳纤维；另一种是根据原丝类型可分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈（PAN）基碳纤维。目前，全世界碳纤维生产中以聚丙烯腈基碳纤维为主。聚丙烯腈基碳纤维价格昂贵，只能应用于某些对材料强度有特殊要求的领域，很难大批量应用，此外，由于聚丙烯腈原料自身分子结构的特点，使其很难完全石墨化，因此，不可能达到炭材料理论强度值。对于中间相沥青基碳纤维，沥青来源广泛，价格低廉，残碳率高，同时，具有高度各向异性排列稠环芳烃的分子结构使其易于石墨化，因此产品具有更低的价格并易于获得更高的强度和模量。正是由于这些原因，沥青基碳纤维成为未来高性能碳纤维发展的趋势。
2 我国碳纤维发展历史及发展预测
碳纤维属高新技术，高附加值产品，具有其他材料不可比拟的优异性能，有广泛的用途和良好的发展前景，随着我国经济的持续快速发展碳纤维的市场需求与日俱增发展我国的碳纤维工业具有重大的现实意义和深远的历史意义。因此，针对当前现状，必须加快我国碳纤维发展进程。 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。目前，我国已经研制出了连续碳纤维，并已经投入生产，为我国的碳纤维发展做出了巨大的贡献。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
碳纤维生产工艺流程长，技术关键点多，是多学科、多技术的集成。发展我国的碳纤维工业，当前首先要解决工程化问题，可采用消化吸收引进技术与自主创新相结合办法，尽快实现规模化工业生产。在工程实践和生产实践中锻炼人才，积累经验，在发展中不断提升技术水平，真正掌握核心技术。
2 碳纤维生产方法
目前，工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化，碳化收率低，技术难度大，设备复杂，成本较高，产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用。由沥青制取碳纤维，原料来源丰富，碳化收率高，但因原料调制复杂，产品性能较低，亦未得到大规模发展。由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维，其生产工艺较其它方法简单，而且产品的力学性能优良，用途广泛，因而自20世纪60年代问世以来，取得了长足的发展，成为当今碳纤维工业生产的主流。
根据产品规格的不同，碳纤维目前被划分为宇航级（aerospace-grade）和工业级（commercial-grade）两类，亦称为小丝束（small-strand tow或small tow ）和大丝束（large-strand tow或 large tow） 通常把48K以上碳纤维称为大丝束碳纤维.包括48K、60K、120K、360K和480K等。宇航级碳纤维初期以1K、3K、6K为主。逐渐发展为14K和21K主要应用于国防军工和高技术，以及体育休闲用品，像飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等。工业级碳纤维应用于不同民用工业，包括：纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。
3 针对碳纤维的应用为我国制定合适的实施战略
随着技术进步及环境保护要求的日益提高，全球对新材料的需求不断增加，尤其在高级碳素材料的需求迅速扩大，沥青基碳纤维等展现了广阔的应用前景。一定要重点突出该产品原料低廉，产品性能却是行业领先水平。国家鼓励相关盈利空间较小的化工厂进行转型进入碳纤维材料生产业。首先，选择该类企业进行转型的原因之一是自身条件的吸引性。化工厂本身无论营利性如何，基本的制备机器是已经存在的，在此基础上进行产业转型可以减少制备机器购进的费用，从而减少一定的转型难度。其次，选择该类企业转型的原因是优化整个化工界的产业结构。
广告主要方向集中在做碳纤维材料广告，通过向社会宣传碳纤维的来源、特点、应用前景、各种功能等，达到宣传公司产品的作用。在大众媒体和专业媒体上发布制作精良的企业形象广告，广告力求信息传达准确到位，同时配以文字报道则会取得更为良好的效果。 公益广告：除利用报纸、杂志、广播、电视等传播渠道外，也在社会公益活动中树立公司的良好形象。
4 结语
碳纤维作为一种性能优越的结构材料，其市场需求已从最初的国防军工、航空航天、体育休闲过渡到高端工业产业，特别是新能源、新汽车、特种交通运输、土木建筑等将会大规模采用工业级高性能碳纤维。政府与企业应该齐心协力，将碳纤维产业做大做强，我国的碳纤维产业推向另一个能够更好发展的平台。
参考文献
[1]冯丽，闻艳萍.我国碳纤维的发展现状及建议[J].纺织科技进展，2012（1）：5-8.
[2]周嵩林.国内碳纤维材料的生产现状[J].泸天化科技，2011，3：222-225.
[3]陈群，宋会青，刘化虎，等.聚丙烯腈碳纤维的制备及应用进展[J].安徽化工，2013，39（6）：13-16.
[4]冯丽，闻艳萍.我国碳纤维的发展现状及建议[J].纺织科技进展，2012（1）：5-8.
论文作者:顾芯通1,袁杰2,杨凡凡3,王立行4,张旭5
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/15
标签：碳纤维论文; 我国论文; 材料论文; 聚丙烯论文; 沥青论文; 高性能论文; 连云港市论文; 《电力设备》2017年第34期论文;