分析碳纖維的發(fā)展史
碳纖維最早的創(chuàng)意應(yīng)追溯到1879年美國的發(fā)明家托馬斯愛迪生身上,。當(dāng)初愛迪生在發(fā)明電燈泡的時候,需要找到一種耐高溫,、耐氧化的材料作為燈絲,,就用棉紗制成的碳纖維試用。雖然這種碳纖維最終被鎢絲等材料所代替,,但是它的特點(diǎn)比如密度小,,模量高,耐酸堿,,耐氧化是以往的材料所不能比擬的,,后來人們不斷探索用其它方法來制造碳纖維。
目前世界碳纖維產(chǎn)量達(dá)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(tuán),韓國泰光產(chǎn)業(yè),,我國臺灣省的臺塑集團(tuán),,等少數(shù)單位掌握了碳纖維生產(chǎn)的核心技術(shù),,并且有規(guī)模化大生產(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(tuán),,在80代年中期從美國Hitco公司引進(jìn)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(jì)60年代,,80年代開始研究高強(qiáng)型碳纖維。多年來進(jìn)展緩慢,,但也取得了一定成績,。進(jìn)入21世紀(jì)以來發(fā)展較快,安徽華皖碳纖維公司率先引進(jìn)了500噸/年原絲,、200噸/年P(guān)AN基碳纖維(只有東麗碳纖維T300水平),,使我國碳纖維工業(yè)進(jìn)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(jì),,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(jì)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(shí)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(dá)不到T300水平??上驳氖菑?000年開始我國碳纖維向技術(shù)多元化發(fā)展,,放棄了原來的硝酸法原絲制造技術(shù),采用以二甲基亞砜為溶劑的一步法濕法紡絲技術(shù)獲得成功,。目前利用自主技術(shù)研制的少數(shù)國產(chǎn)T300,、T700碳纖維產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)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(diǎn)扶持的新產(chǎn)品,,成為國內(nèi)新材料行業(yè)研發(fā)的熱點(diǎn),。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前擬建和在建的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)有11家,,合計(jì)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(jì)生產(chǎn)能力為原絲1100噸/年,、碳纖維470噸/年。