碳纖維是國際認可的現代高科技領域的戰略新材料,被譽為“黑色黃金”。碳纖維(CarbonFiber,CF)是一種含碳量高于 90%的纖維狀碳化產物,通過有機纖維原絲(先驅體)在高溫(1000-3000℃)惰性氣體保護的條件下經過熱解、碳化等一系列物理化學變化而制得。從分子結構上看,碳纖維可以看成是由片狀石墨微晶沿纖維軸向方向排列而成,但真正的碳纖維達不到石墨的理想狀態,且石墨層平面呈波浪狀,平面間距明顯大于石墨的 0.335nm。碳纖維具有顯著的各向異性,沿其纖維軸向模量高,強度高,是一種高性能的增強纖維,具有良好的導電、導熱、耐腐蝕、耐超高溫等特性,同時還兼備紡織纖維的柔軟可編織性。
碳纖維的大力發展,對國家的國防、經濟、民生都起到更加重要的作用。碳纖維既具有碳材料質輕、高強度、高模量、耐腐蝕、耐疲勞、耐高溫、導熱、導電等優異的綜合性能,同時還兼備紡織纖維的柔軟可加工性,是國際認可的現代高科技領域的戰略新材料,被譽為“黑色黃金”。由于人類對于生活質量的需求漸高,以及科技不斷進步,尤其是在航空航天、軍工制造等高尖端領域和汽車工業、建筑體育等民用領域對于先進材料的需求,傳統材料及其復合材料漸漸無法滿足,以碳纖維為代表的新型材料的出現和發展,促進了這些行業的發展,同時,伴隨著能源的日益緊缺,在新能源領域,輕量化需求中,碳纖維也占據了一席之地。
PAN 基碳纖維占碳纖維總量的 90%以上,目前碳纖維一般指 PAN 基碳纖維。碳纖維可以按照狀態、力學性能、絲束規格、原絲種類等不同維度進行分類。碳纖維按照狀態可分為長絲、短纖維、短切纖維,按力學性能可分為通用型和高性能型,按照絲束規格可分為宇航級小絲束碳纖維和工業級大絲束碳纖維,按照原絲類型可分為聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維、粘膠基碳纖維、酚醛基碳纖維。