國內外聚丙烯腈基碳纖維發(fā)展現狀

碳纖維是一種以聚丙烯腈(PAN)、瀝青、粘膠纖維等為原料，經預氧化、碳化、石墨化工藝而制得的含碳量大于90％的特種纖維。碳纖維具有高強度、高模量、低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導電、導熱、膨脹系數小、減震等優(yōu)異性能，是航空航天、國防軍事工業(yè)不可缺少的工程材料，同時在體育用品、交通運輸、醫(yī)療器械和土木建筑等民用領域也有著廣泛應用。PAN基碳纖維生產工藝簡單、產品綜合性能好，因而發(fā)展很快，產量占到90％以上，成為最主要的品種。

國外聚丙烯腈基碳纖維發(fā)展現狀

1959年，媒體報道的日本的進藤昭南由聚丙烯腈長絲經預氧化、碳化而制成性能優(yōu)良的碳纖維工藝專利，由于該工藝簡單，產品力學性能優(yōu)良，因此發(fā)展較快，開創(chuàng)了碳纖維的新時代。

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

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

國內聚丙烯腈基碳纖維發(fā)展現狀

我國對碳纖維的研究開始于20世紀60年代，幾乎與世界同步開始碳纖維研究工作。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。已經研制出接近日本東麗公司T-300水平的碳纖維產品，但產量和品質都遠不能滿足國內需要，與國外相比差距甚大，國內PAN基碳纖維總生產能力僅600噸／年左右。(包括正在籌建廠)，實際生產量約僅為30~40噸／年。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)進入了產業(yè)化。隨后，一些廠家相繼加入碳纖維生產行列。據不完全統計，目前，我國已有12家生產規(guī)模大小不一(5～800噸/年)的PAN基碳纖維生產廠家，合計生產能力為1310噸／年。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線，經消化、吸收和配套后得到迅速發(fā)展，臺塑產量增加很快，但碳纖維質量的提高幅度并不大。 內容來自123456

我國一些研究單位和高校都投入相當力量進行研究，并根據實驗室研究成果建立一些中試裝置；也嘗試從國外引進專利技術與小規(guī)模生產設備，我國碳纖維現在仍處于艱難起步階段，碳纖維的研制生產發(fā)展較慢，與國際先進水平相比，國產碳纖維突出問題是強度低、均勻性差、穩(wěn)定性差、毛絲多、實際生產量低，其根本的原因是我國的原絲質量不過關，影響了我國碳纖維的發(fā)展。解決碳纖維用聚丙烯腈原絲生產這一技術關鍵，不能依賴技術引進，而應集中力量，匯集國內從事與此領域有關各方人力，選擇國內經濟實力和客觀條件較好企業(yè)作為實施基地，進行高起點技術攻關。目前我國碳纖維90%以上依賴進口，極大的制約了我國相關產業(yè)的發(fā)展。