碳纖維是一種以聚丙烯腈(PAN)、瀝青、粘膠纖維等為原料，經(jīng)預(yù)氧化、碳化、石墨化工藝而制得的含碳量大于90％的特種纖維。碳纖維具有高強(qiáng)度、高模量、低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、膨脹系數(shù)小、減震等優(yōu)異性能，是航空航天、國(guó)防軍事工業(yè)不可缺少的工程材料，同時(shí)在體育用品、交通運(yùn)輸、醫(yī)療器械和土木建筑等民用領(lǐng)域也有著廣泛應(yīng)用。PAN基碳纖維生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品綜合性能好，因而發(fā)展很快，產(chǎn)量占到90％以上，成為最主要的品種。

國(guó)外聚丙烯腈基碳纖維發(fā)展現(xiàn)狀

1959年，媒體報(bào)道的日本的進(jìn)藤昭南由聚丙烯腈長(zhǎng)絲經(jīng)預(yù)氧化、碳化而制成性能優(yōu)良的碳纖維工藝專利，由于該工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)良，因此發(fā)展較快，開(kāi)創(chuàng)了碳纖維的新時(shí)代。

世界上聚丙烯腈基碳纖維的生產(chǎn)，現(xiàn)在已分化為以美國(guó)為代表的大絲束碳纖維和以日本為代表的小絲束兩大類。日本和美國(guó)所產(chǎn)的碳纖維約占全球總供應(yīng)量的80%。日本三家以腈綸纖維為主要產(chǎn)品的公司(東麗Toray、東邦Toho及三菱人造絲公司Mitsubishi)依靠其先進(jìn)紡絲科學(xué)技術(shù)，形成高性能原絲生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，大量生產(chǎn)高性能碳纖維，使日本成為碳纖維大國(guó)，無(wú)論質(zhì)量還是數(shù)量上均處于世界前三位，占據(jù)了世界78%左右的產(chǎn)量。日本Toray公司是世界上最大的PAN基碳纖維廠商，2003年生產(chǎn)能力為7350t/a,其中在日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力4700t/a,在美國(guó)擁有產(chǎn)能1800t/a,另外在法國(guó)與Atofia合資的Soficar產(chǎn)能為850t/a。公司以生產(chǎn)小絲束PAN基碳纖維為主,在日本國(guó)內(nèi)大絲束PAN基碳纖維的產(chǎn)能僅為300t/a。東邦人造絲是第二大碳纖維生產(chǎn)商，其碳纖維的生產(chǎn)能力為5800t/a，全是小絲束品種。三菱人造絲在日本國(guó)內(nèi)產(chǎn)能為2700t/a，在海外美國(guó)Grafil的產(chǎn)能為700t/a，2001年三菱人造絲率先將設(shè)備投資增加27.5%，達(dá)到190億元，將本國(guó)的產(chǎn)能提高500t/a，再將美國(guó)子公司Grafil的產(chǎn)能增加800t/a，這樣兩地的總產(chǎn)能達(dá)到4700t/a。

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國(guó)外PAN基碳纖維的主要消費(fèi)地是美國(guó)、西歐地區(qū)和日本。2002年上述國(guó)家和地區(qū)共消費(fèi)PAN基碳纖維約12000t，其中美國(guó)消費(fèi)量4600t，西歐地區(qū)消費(fèi)量為5200t（一般工業(yè)應(yīng)用2800t，航空航天1710t，體育器材690t）日本消費(fèi)量約2200t。在2006～2011年，世界的碳纖維平均年需求增長(zhǎng)率約為11.7%，高于平均年增長(zhǎng)率的是西歐及亞洲的一些國(guó)家。 本文來(lái)自123

國(guó)內(nèi)聚丙烯腈基碳纖維發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)碳纖維的研究開(kāi)始于20世紀(jì)60年代，幾乎與世界同步開(kāi)始碳纖維研究工作。80年代開(kāi)始研究高強(qiáng)型碳纖維，多年來(lái)進(jìn)展緩慢，但也取得了一定成績(jī)。已經(jīng)研制出接近日本東麗公司T-300水平的碳纖維產(chǎn)品，但產(chǎn)量和品質(zhì)都遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)需要，與國(guó)外相比差距甚大，國(guó)內(nèi)PAN基碳纖維總生產(chǎn)能力僅600噸／年左右。(包括正在籌建廠)，實(shí)際生產(chǎn)量約僅為30~40噸／年。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)發(fā)展較快，安徽華皖碳纖維公司率先引進(jìn)了500噸／年原絲、200噸／年P(guān)AN基碳纖維(只有東麗碳纖維T300水平)，使我國(guó)碳纖維工業(yè)進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化。隨后，一些廠家相繼加入碳纖維生產(chǎn)行列。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，我國(guó)已有12家生產(chǎn)規(guī)模大小不一(5～800噸/年)的PAN基碳纖維生產(chǎn)廠家，合計(jì)生產(chǎn)能力為1310噸／年。值得一提的是我國(guó)臺(tái)灣省的臺(tái)塑集團(tuán)，在80代年中期從美國(guó)Hitco公司引進(jìn)百噸級(jí)碳纖維生產(chǎn)線，經(jīng)消化、吸收和配套后得到迅速發(fā)展，臺(tái)塑產(chǎn)量增加很快，但碳纖維質(zhì)量的提高幅度并不大。 內(nèi)容來(lái)自123456

我國(guó)一些研究單位和高校都投入相當(dāng)力量進(jìn)行研究，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)室研究成果建立一些中試裝置；也嘗試從國(guó)外引進(jìn)專利技術(shù)與小規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備，我國(guó)碳纖維現(xiàn)在仍處于艱難起步階段，碳纖維的研制生產(chǎn)發(fā)展較慢，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，國(guó)產(chǎn)碳纖維突出問(wèn)題是強(qiáng)度低、均勻性差、穩(wěn)定性差、毛絲多、實(shí)際生產(chǎn)量低，其根本的原因是我國(guó)的原絲質(zhì)量不過(guò)關(guān)，影響了我國(guó)碳纖維的發(fā)展。解決碳纖維用聚丙烯腈原絲生產(chǎn)這一技術(shù)關(guān)鍵，不能依賴技術(shù)引進(jìn)，而應(yīng)集中力量，匯集國(guó)內(nèi)從事與此領(lǐng)域有關(guān)各方人力，選擇國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和客觀條件較好企業(yè)作為實(shí)施基地，進(jìn)行高起點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)。目前我國(guó)碳纖維90%以上依賴進(jìn)口，極大的制約了我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。