碳森碳纖維纖維說明

碳纖維是含碳量高于90％的無機高分子纖維 。其中含碳量高于99％的稱石墨纖維。碳纖維的軸向強度和模量高，無蠕變，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性好，纖維的密度低，X射線透過性好。但其耐沖擊性較差，容易損傷，在強酸作用下發(fā)生氧化，與金屬復合時會發(fā)生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現(xiàn)象。因此，碳纖維在使用前須進行表面處理。

碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經(jīng)碳化制得；按狀態(tài)分為長絲、短纖維和短切纖維；按力學性能分為通用型和高性能型 。通用型碳纖維強度為1000兆帕（MPa）、模量為100GPa左右。高性能型碳纖維又分為高強型（強度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上）。強度大于4000MPa的又稱為超高強型；模量大于450GPa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業(yè)的發(fā)展，還出現(xiàn)了高強高伸型碳纖維，其延伸率大于2％。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纖維。

碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。碳纖維除用作絕熱保溫材料外，一般不單獨使用，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料、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、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。

碳纖維是軍民兩用新材料，屬于技術密集型和政治敏感的關鍵材料。以前，以美國為首的巴黎統(tǒng)籌委員會(COCOM)， 對當時的社會主義國家實行禁運封鎖政策， 1994年3月，COCOM雖然已解散，但禁運封鎖的陰影仍籠罩在上空，先進的碳纖維技術仍引不進來，特別是高性能PAN基原絲技術，即使我國進入WTO，形勢也不會發(fā)生大的變化。因此，除了國人繼續(xù)自力更生發(fā)展碳纖維工業(yè)外，別無其它選擇。

目前世界碳纖維產(chǎn)量達到4萬噸／年以上，全世界主要是日本東麗、東邦人造絲和三菱人造絲三家公司以及美國的HEXCEL、ZOLTEK、ALDILA三家公司，以及德國SGL西格里集團，韓國泰光產(chǎn)業(yè)，我國臺灣省的臺塑集團，等少數(shù)單位掌握了碳纖維生產(chǎn)的核心技術，并且有規(guī)?；笊a(chǎn)。目前在祖國大陸還沒有一個年產(chǎn)100t的規(guī)?；祭w維工廠，大多還處于中試放大階段。值得一提的是我國臺灣省的臺塑集團，在80代年中期從美國Hitco公司引進百噸級碳纖維生產(chǎn)線，經(jīng)消化、吸收和配套后得到迅速發(fā)展，臺塑產(chǎn)量增加很快，但碳纖維質(zhì)量的提高幅度并不大。

我國對碳纖維的研究開始于20世紀60年代，80年代開始研究高強型碳纖維。多年來進展緩慢，但也取得了一定成績。進入21世紀以來發(fā)展較快，安徽華皖碳纖維公司率先引進了500噸／年原絲、200噸／年PAN基碳纖維(只有東麗碳纖維T300水平)，使我國碳纖維工業(yè)進入了產(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，目前，我國已有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，合計生產(chǎn)能力為1310噸／年，產(chǎn)品規(guī)格為1K、3K、6K、12K。但由于一些企業(yè)沒有原絲可燒，實際國內(nèi)碳纖維的總產(chǎn)量不足40噸/年，而且產(chǎn)品質(zhì)量不太穩(wěn)定，大多數(shù)達不到T300水平?？上驳氖菑?000年開始我國碳纖維向技術多元化發(fā)展，放棄了原來的硝酸法原絲制造技術，采用以二甲基亞砜為溶劑的一步法濕法紡絲技術獲得成功。目前利用自主技術研制的少數(shù)國產(chǎn)T300、T700碳纖維產(chǎn)品已經(jīng)達到國際同類產(chǎn)品水平。

隨著近年來我國對碳纖維的需求量日益增長，碳纖維已被列為國家化纖行業(yè)重點扶持的新產(chǎn)品，成為國內(nèi)新材料行業(yè)研發(fā)的熱點。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前擬建和在建的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)有11家，合計生產(chǎn)能力為原絲7100噸／年、碳纖維1560噸／年，其中在建企業(yè)為4家，合計生產(chǎn)能力為原絲1100噸／年、碳纖維470噸／年。

盡管我國碳纖維生產(chǎn)發(fā)展緩慢，而消費量卻一直在逐漸增加，市場需求旺盛。主要用途包括體育器材、一般工業(yè)和航空航天等，其中體育休閑用品的使用量最大，占消費量的約80%～90%。我國碳纖維的需求量已超過3000噸/年，2010年將突破5000噸/年。主要應用領域為：成熟市場有航空航天及國防領域(飛機、火箭、導彈、衛(wèi)星、雷達等)和體育休閑用品(高爾夫球桿、漁具、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、箭桿、自行車、賽艇等)；新興市場有增強塑料、壓力容器、建筑加固、風力發(fā)電、摩擦材料、鉆井平臺等；待開發(fā)市場有汽車、醫(yī)療器械、新能源等。

我國碳纖維復合材料的研制開始于20世紀70年代中期，經(jīng)過近40年的發(fā)展，已取得了長足進展，在航天主導產(chǎn)品(彈、箭、星、船)上得到了廣泛應用。近年來，我國體育休閑用品及壓力容器等領域?qū)μ祭w維的需求迅速增長，航空航天技術的快速發(fā)展急需高性能碳纖維及其復合材料等，市場需求更加旺盛。

為了滿足國內(nèi)市場對碳纖維不斷增長的需求，應盡快實現(xiàn)我國碳纖維工業(yè)的國產(chǎn)化和規(guī)?；?。為此，必須加快技術創(chuàng)新，掌握核心技術；加速原絲技術開發(fā)，研制高純度原絲；強化應用研究和市場開發(fā)，進一步擴大應用領域。碳纖維在我國大有發(fā)展前途，但應總結滌綸等化纖發(fā)展的經(jīng)驗教訓，避免盲目發(fā)展，實現(xiàn)健康發(fā)展。

為了大型飛機的制造和航空航天事業(yè)的發(fā)展，我國還必須盡快地實現(xiàn)高強中模型碳纖維的產(chǎn)業(yè)化。但是，因為高性能碳纖維是發(fā)展航空航天等尖端技術必不可少的材料，長期受到以美國為首的巴黎統(tǒng)籌委員會的封鎖。雖然“巴統(tǒng)”在1994年3月解散了，但禁運的陰影仍然存在。即使對我國解除了禁運，開始也只能是通用級碳纖維，而不會向我們出售高性能碳纖維技術和設備。因此，發(fā)展高性能碳纖維必須要靠我們自己。我國化學纖維工業(yè)“十一·五”發(fā)展規(guī)劃中提出了“從以增加數(shù)量為主轉向大力發(fā)展高新技術纖維”，特別是把事關國家產(chǎn)業(yè)安全的高新技術纖維材料作為重中之重，而且碳纖維被列為首位，是國家迫切需要短期內(nèi)突破的高新技術纖維品種，為我國碳纖維的發(fā)展創(chuàng)造了條件，我們要抓住這一機遇，自力更生、努力創(chuàng)新，發(fā)展具有自己知識產(chǎn)權的碳纖維，以滿足不斷增長的市場需求。國家“863 計劃”以及有關部委都在關心我國碳纖維工業(yè)的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化步伐，并給予強有力的支持，許多材料專家也扎扎實實的做了許多工作?！笆晃濉逼陂g，我國又啟動了相關“973計劃”。相信“十一五”將是我國碳纖維工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的黃金時代。

“碳森u”是碳纖維采暖領域的節(jié)能形象標識，是碳纖維采暖領域研發(fā)人員自發(fā)設計的節(jié)能形象標識，在國際能源日益短缺的今天，新一代的新型采暖材料開始出現(xiàn)在民用領域，提倡綠色環(huán)保舒適節(jié)能的理念走進了千家萬戶。

自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉換的能量資源。又稱天然能源。包括化石燃料（如原煤、原油、天然氣等）、核燃料、生物質(zhì)能、水能、風能、太陽能、地熱能、海洋能、潮汐能等。一次能源又分為可再生能源和不可再生能源，前者指能夠重復產(chǎn)生的天然能源，如太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能等，這些能源均來自太陽，可以重復產(chǎn)生；后者用一點少一點，主要是各類化石燃料、核燃料。20世紀70年代出現(xiàn)能源危機以來，各國都重視非再生能源的節(jié)約，并加速對再生能源的研究與開發(fā)。

碳纖維目前在替代采暖材料核心發(fā)熱體上也有新的貢獻，國外，在很多節(jié)能采暖設備的核心發(fā)熱體上已經(jīng)由以前普遍采用的金屬材料逐步升級到碳纖維材料，碳纖維材料在采暖方面的應用主要考慮利用了材料的耐腐蝕，抗氧化（金屬容易氧化造成局部擊穿），高穩(wěn)定性，壽命更長（很多產(chǎn)品在300攝氏度下普遍能夠達到穩(wěn)定工作100000小時的時間），熱轉換率高（97％以上）等特點。由于我國在碳纖維材料生產(chǎn)研發(fā)方面相對還處在落后的境況，高質(zhì)量的碳纖維材料還是依靠日韓進口，所以價格居高不下，但隨著國內(nèi)合資、合作形式的出現(xiàn)，以碳纖維為核心技術的產(chǎn)品卻已經(jīng)走入了尋常消費者的家中。

碳纖維發(fā)熱線纜、碳纖維電熱片、碳纖維光波管、碳纖維壁掛式散熱器等越來越多的采暖產(chǎn)品已經(jīng)開始在提倡環(huán)保的今天嶄露頭角。

碳森的標識已經(jīng)被越來越多的環(huán)保人士所熟知，新一代的采暖革命也由此在全國開始了新一輪的發(fā)展。

“綠色環(huán)保，舒適健康”是碳纖維采暖中反復提倡的口號，標識的出現(xiàn)已經(jīng)開始在碳纖維采暖領域中逐漸深入民心，真正讓節(jié)能環(huán)保碳纖維采暖產(chǎn)品體現(xiàn)出口號的內(nèi)涵，真正提倡節(jié)能減排綠色環(huán)保的理念。