碳纤维及复合材料产业链现状

碳纤维及复合材料产业链现状碳纤维及复合材料产业链现状　　摘要从碳纤维纺丝、预氧化、碳化、复合成型和回收利用等方面概述碳纤维及复合材料产业链技术现状，分析碳纤维及复合材料市场现状以及在国防航空、交通工具、风力发电、运动休闲、土木建筑等领域的应用前景，指出中国碳纤维产业发展存在的问题及建议　　关键词聚丙烯腈;碳纤维;复合材料　　碳纤维分为PAN基碳纤维、粘胶基碳纤维和沥青基碳纤维，其中PAN基碳纤维市场占有率超过90%，其生产流程包括纤维纺丝，预氧化、碳化，复合成型和回收利用等流程　　1碳纤维及复合材料生产技术现状　　

1.1原丝生产技术现状　　原丝的高纯化、高强化、致密化以及表面光洁是制备高性能碳纤维的首要条件　　在PAN基碳纤维生产中，原丝约占总成本的50%～60%，原丝质量既影响碳纤维的质量，又制约其生产成本　　原丝生产包括聚合和纺丝　　原丝聚合是丙烯腈和第二单体、第三单体在引发剂作用下进行共聚反应，生成PAN纺丝液　　日本东丽采用AIBN偶氮二异丁腈作引发剂，二甲基亚砜DMSO作溶剂，DMSO+AIBN体系凭借其操作安全和高质量产品，成为碳纤维丙烯腈聚合的主流方法　　PAN基碳纤维原丝通过湿法和干喷湿纺纺丝工艺制造　　湿法纺丝是碳纤维生产普遍采用的方法，其技术成熟，易工程化，所得原丝纤度均匀且纤维表面沟槽结构易于后道复合加工;干喷湿纺是将干法和湿法结合的新方法，可实现高品质原丝的细纤化和均质化，纺丝速度是湿法纺丝的5～10倍，是高性能原丝生产最好方法之一　　东丽、三菱丽阳，美国赫氏和韩国晓星都拥有干喷湿纺纺丝技术，中国中复神鹰、中油吉化等少数企业掌握干喷湿纺T700级碳纤维原丝生产技术，但产品的稳定性有待提高　　

1.2碳纤维的生产技术现状　　原丝经预氧化、碳化和后处理等工艺制得碳纤维　　预氧化是纤维组织结构转变的过渡阶段，在保证丝条均质化的前提下，缩短预氧化时间，可以降低生产成本　　碳化是纤维乱层石墨结构的成形阶段，可使纤维强度大幅提升，碳化条件控制不当会造成纤维结构中有空隙、裂纹等缺陷，影响碳纤维性能　　石墨化即高温下牵伸，使纤维由乱层石墨结构向三维石墨结构转化，提高碳纤维弹性模量　　碳化炉是制造碳纤维的关键...。