碳纖維是由有機(jī)纖維經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，纖維的碳含量大于90%。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維，在工程方面具有極為廣闊的應(yīng)用前景。碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料可用作飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機(jī)動船、工業(yè)機(jī)器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等，是民用和軍用的重要材料之一。
由于碳纖維是軍民兩用新材料，因此屬于技術(shù)密集型和政治敏感的關(guān)鍵材料。先進(jìn)的碳纖維技術(shù)，例如高性能PAN基原絲技術(shù)等，被國外發(fā)達(dá)國家壟斷，我國碳纖維生產(chǎn)技術(shù)水平與國際先進(jìn)生產(chǎn)水平相去甚遠(yuǎn)。據(jù)了解，我國國內(nèi)企業(yè)大多只能生產(chǎn)T200、T300等低端產(chǎn)品，T800及以上的高端碳纖維產(chǎn)品我國幾乎以進(jìn)口為主。以我國碳纖維產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槔�，我國在碳纖維質(zhì)量要求較高的航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用比例僅為3%，而在質(zhì)量要求相對較低的運(yùn)動休閑用品和其他民用領(lǐng)域卻高達(dá)80%，可見我們碳纖維產(chǎn)業(yè)的情況是“中低端產(chǎn)業(yè)過剩，高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴(yán)重不足”。發(fā)達(dá)國家一方面把持著高端碳纖維的核心技術(shù)，一方面高價向我國出口高端碳纖維產(chǎn)品，占有我國市場。而我國由于技術(shù)差距，我們只能任由國外產(chǎn)品占領(lǐng)我國高端市場，低端產(chǎn)品步履維艱，本土碳纖維企業(yè)壓力倍增。
解決研究成果產(chǎn)業(yè)化難題
據(jù)了解，我國碳纖維技術(shù)并非不先進(jìn)，事實(shí)上我國科研院所已經(jīng)掌握了T800級碳纖維的生產(chǎn)工藝技術(shù)，而且實(shí)驗(yàn)室和中試的結(jié)果顯示產(chǎn)品質(zhì)量很高，但是在產(chǎn)業(yè)化環(huán)節(jié)卻出問題了。其中最主要的原因就是我國的工藝和設(shè)備不配套。目前國內(nèi)多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)工藝技術(shù)都來自科研院所，而企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備則是從國內(nèi)腈綸生產(chǎn)線轉(zhuǎn)化而來，要想把科研院所的生產(chǎn)技術(shù)拿到企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，就需要企業(yè)在生產(chǎn)過程中進(jìn)行改進(jìn)。二是企業(yè)不注重系統(tǒng)工程。國內(nèi)企業(yè)往往只注重發(fā)展自己的優(yōu)勢環(huán)節(jié)，而忽略工藝鏈中的短板，因此產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不成熟，對生產(chǎn)效率、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品的整體質(zhì)量、生產(chǎn)成本等都有一定的負(fù)面影響。
重視汽車和航天行業(yè)的應(yīng)用
日前，美國波音的新型客機(jī)“787”的機(jī)身采用了日本東麗生產(chǎn)的碳纖維，引發(fā)了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。而通用和帝人于2012年達(dá)成了合作意向，并力爭確立量產(chǎn)技術(shù)。有消息稱，帝人在松山市的工廠啟動能夠?qū)⑻祭w維與樹脂結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行量產(chǎn)的試驗(yàn)設(shè)備。通用將利用這種零部件來啟動實(shí)車試驗(yàn)。由此可見，未來，汽車和航天產(chǎn)業(yè)，尤其是汽車產(chǎn)業(yè)，將是碳纖維的最大用戶。
碳纖維的強(qiáng)度是鋼鐵的10倍，但重量卻要輕上許多，這一特點(diǎn)如果大量應(yīng)用在汽車和航天方面，對未來提高汽車、航天飛機(jī)的性能方面有作用。但是，由于碳纖維產(chǎn)品的價格遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的金屬制品昂貴，因此，成本問題將為應(yīng)用帶來一定的局限性。因此，我國未來應(yīng)該致力于降低高端碳纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)成本問題的研究。
碳纖維是國家“十二五”新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的重點(diǎn)突破產(chǎn)業(yè)。據(jù)悉，《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》“力挺”高性能復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)提升碳纖維等高性能纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展水平。將碳纖維納入國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，會給中國的碳纖維產(chǎn)業(yè)帶來難得的產(chǎn)業(yè)發(fā)展時機(jī)。希望科研院所和企業(yè)能夠精誠合作，實(shí)現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)突破，打破美國、日本等國的技術(shù)壟斷，改變國有高端產(chǎn)品在國內(nèi)市場競爭中的劣勢地位，并爭取突破美國、日本等碳纖維生產(chǎn)企業(yè)的競爭枷鎖，在國際市場中脫穎而出。（中國粉體網(wǎng)記者 欣然/文）
由于碳纖維是軍民兩用新材料，因此屬于技術(shù)密集型和政治敏感的關(guān)鍵材料。先進(jìn)的碳纖維技術(shù)，例如高性能PAN基原絲技術(shù)等，被國外發(fā)達(dá)國家壟斷，我國碳纖維生產(chǎn)技術(shù)水平與國際先進(jìn)生產(chǎn)水平相去甚遠(yuǎn)。據(jù)了解，我國國內(nèi)企業(yè)大多只能生產(chǎn)T200、T300等低端產(chǎn)品，T800及以上的高端碳纖維產(chǎn)品我國幾乎以進(jìn)口為主。以我國碳纖維產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槔�，我國在碳纖維質(zhì)量要求較高的航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用比例僅為3%，而在質(zhì)量要求相對較低的運(yùn)動休閑用品和其他民用領(lǐng)域卻高達(dá)80%，可見我們碳纖維產(chǎn)業(yè)的情況是“中低端產(chǎn)業(yè)過剩，高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴(yán)重不足”。發(fā)達(dá)國家一方面把持著高端碳纖維的核心技術(shù)，一方面高價向我國出口高端碳纖維產(chǎn)品，占有我國市場。而我國由于技術(shù)差距，我們只能任由國外產(chǎn)品占領(lǐng)我國高端市場，低端產(chǎn)品步履維艱，本土碳纖維企業(yè)壓力倍增。
解決研究成果產(chǎn)業(yè)化難題
據(jù)了解，我國碳纖維技術(shù)并非不先進(jìn)，事實(shí)上我國科研院所已經(jīng)掌握了T800級碳纖維的生產(chǎn)工藝技術(shù)，而且實(shí)驗(yàn)室和中試的結(jié)果顯示產(chǎn)品質(zhì)量很高，但是在產(chǎn)業(yè)化環(huán)節(jié)卻出問題了。其中最主要的原因就是我國的工藝和設(shè)備不配套。目前國內(nèi)多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)工藝技術(shù)都來自科研院所，而企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備則是從國內(nèi)腈綸生產(chǎn)線轉(zhuǎn)化而來，要想把科研院所的生產(chǎn)技術(shù)拿到企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，就需要企業(yè)在生產(chǎn)過程中進(jìn)行改進(jìn)。二是企業(yè)不注重系統(tǒng)工程。國內(nèi)企業(yè)往往只注重發(fā)展自己的優(yōu)勢環(huán)節(jié)，而忽略工藝鏈中的短板，因此產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不成熟，對生產(chǎn)效率、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品的整體質(zhì)量、生產(chǎn)成本等都有一定的負(fù)面影響。
重視汽車和航天行業(yè)的應(yīng)用
日前，美國波音的新型客機(jī)“787”的機(jī)身采用了日本東麗生產(chǎn)的碳纖維，引發(fā)了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。而通用和帝人于2012年達(dá)成了合作意向，并力爭確立量產(chǎn)技術(shù)。有消息稱，帝人在松山市的工廠啟動能夠?qū)⑻祭w維與樹脂結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行量產(chǎn)的試驗(yàn)設(shè)備。通用將利用這種零部件來啟動實(shí)車試驗(yàn)。由此可見，未來，汽車和航天產(chǎn)業(yè)，尤其是汽車產(chǎn)業(yè)，將是碳纖維的最大用戶。
碳纖維的強(qiáng)度是鋼鐵的10倍，但重量卻要輕上許多，這一特點(diǎn)如果大量應(yīng)用在汽車和航天方面，對未來提高汽車、航天飛機(jī)的性能方面有作用。但是，由于碳纖維產(chǎn)品的價格遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的金屬制品昂貴，因此，成本問題將為應(yīng)用帶來一定的局限性。因此，我國未來應(yīng)該致力于降低高端碳纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)成本問題的研究。
碳纖維是國家“十二五”新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的重點(diǎn)突破產(chǎn)業(yè)。據(jù)悉，《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》“力挺”高性能復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)提升碳纖維等高性能纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展水平。將碳纖維納入國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，會給中國的碳纖維產(chǎn)業(yè)帶來難得的產(chǎn)業(yè)發(fā)展時機(jī)。希望科研院所和企業(yè)能夠精誠合作，實(shí)現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)突破，打破美國、日本等國的技術(shù)壟斷，改變國有高端產(chǎn)品在國內(nèi)市場競爭中的劣勢地位，并爭取突破美國、日本等碳纖維生產(chǎn)企業(yè)的競爭枷鎖，在國際市場中脫穎而出。（中國粉體網(wǎng)記者 欣然/文）
