??碳纖維是一種含碳量在95%以上，高強(qiáng)度、高模量纖維的新型高分子無機(jī)纖維材料，力學(xué)性能優(yōu)異，被廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、車輛制造、武器裝備、工程機(jī)械、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、海洋工程、石油工程、風(fēng)力能源、體育用品等領(lǐng)域。碳纖維研發(fā)已被我國列為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

碳纖維的主要用途及應(yīng)用形態(tài)、種類

　　碳纖維的主要生產(chǎn)國家/地區(qū)包括日本、美國、韓國、歐洲部分國家及中國臺(tái)灣。技術(shù)先進(jìn)國家在碳纖維技術(shù)發(fā)展初期已經(jīng)意識(shí)到該材料的重要性，紛紛進(jìn)行戰(zhàn)略布局，大力推動(dòng)碳纖維材料研發(fā)。

2010-2017年全世界碳纖維研究發(fā)表相關(guān)論文篇數(shù)

2010-2017年全世界碳纖維研究相關(guān)專利篇數(shù)

2010-2017年碳纖維論文與專利Top10國家或地區(qū)

2010-2017年全世界碳纖維論文數(shù)量Top20機(jī)構(gòu)

　　過去碳纖維主要核心技術(shù)工藝、產(chǎn)能等主要被日本、美國以及歐洲少數(shù)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)把控，并且，由于其高技術(shù)含量、高利潤回報(bào)，西方國家長期對(duì)我國實(shí)行嚴(yán)格的技術(shù)封鎖，甚至連產(chǎn)品都不對(duì)中國出口。

　　由于他們的技術(shù)封鎖，中國在高科技和新材料領(lǐng)域不斷取得突破！

　　2016年1月，中國科學(xué)院所在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)M55J制備技術(shù)重大突破，同年9月進(jìn)行了制備技術(shù)驗(yàn)證，并獲得拉伸強(qiáng)度4.15GPa、拉伸模量585GPa的高強(qiáng)高模碳纖維，后續(xù)研究進(jìn)—步實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)M55J高強(qiáng)高模碳纖維連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，纖維主體性能批間批內(nèi)離散系數(shù)＜5%。

　　2018年成功制備拉伸強(qiáng)度5.24GPa、拉伸模量593GPa的高強(qiáng)高模碳纖維，與日本東麗M60J高強(qiáng)高模碳纖維（拉伸強(qiáng)度3.92GPa、拉伸模量588GPa）相比，繼續(xù)保持了拉伸強(qiáng)度上的優(yōu)勢(shì)。

　　2019年中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研究員張壽春團(tuán)隊(duì)圍繞T-1000級(jí)超高強(qiáng)度碳纖維制備，承擔(dān)的中國科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目所制備的聚丙烯腈基超高強(qiáng)度碳纖維，順利通過驗(yàn)收，并成功開發(fā)聚丙烯腈基新型中空碳纖維。

　　目前中國碳纖維研制面臨的問題

　　1.產(chǎn)業(yè)化工藝與裝備核心技術(shù)仍未本質(zhì)突破，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位。

　　2.碳纖維研制及應(yīng)用重大基礎(chǔ)科學(xué)問題尚未探明，高端碳纖維及其復(fù)合材料與國外仍存在代差。

　　3.大部分應(yīng)用領(lǐng)域缺乏復(fù)合材料設(shè)計(jì)—制造—評(píng)價(jià)—考核驗(yàn)證能力，“不會(huì)用、用不好”問題突出，碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏大規(guī)模應(yīng)用出口。

　　4.人才規(guī)模與分布問題沒有得到明顯改觀。

　　發(fā)展建議：

　　加強(qiáng)高端碳纖維及其復(fù)合材料系列化和自主創(chuàng)新。

　　重點(diǎn)培育技術(shù)與裝備硬實(shí)力，建立先進(jìn)完整、具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的高性能纖維及其復(fù)材產(chǎn)業(yè)體系。

　　加強(qiáng)人才培養(yǎng)，尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)及標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，支撐中國碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

　　以碳纖維為代表的高性能纖維作為先進(jìn)復(fù)合材料的重要組成部分，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，將在今后很長時(shí)期內(nèi)保持相當(dāng)?shù)幕盍ΑＯ乱徊?，中國碳纖維技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)著力于碳纖維的高性能化和市場(chǎng)需要的新品種研發(fā)及生產(chǎn)，為中國復(fù)合材料行業(yè)的發(fā)展、為碳纖維企業(yè)的技術(shù)升級(jí)發(fā)揮積極的作用。

參考來源：

田雅娟.全球碳纖維技術(shù)發(fā)展分析及其對(duì)我國的啟示

我國高強(qiáng)高模碳纖維研究取得進(jìn)展！

華爾街見聞.打破壟斷！國產(chǎn)碳纖維在高等級(jí)領(lǐng)域迎來重大突破，新材料有望接棒熱點(diǎn)

光明網(wǎng).高強(qiáng)高模碳纖維研究取得進(jìn)展

嚴(yán)瑛.碳纖維技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用