凭借优越的力学性能，以及耐腐蚀、抗氧化、不生锈等特性，如今碳纤维被加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，成为制造先进复合材料的重要增强材料，应用范围日益 ，成为不少人口中的“新材料 ”。从棒球棒、网球拍，到自行车、汽车、风电叶片，再到大型飞机、运载火箭……在位于青海西宁的中复神鹰碳纤维生产基地展厅内，一件件实物、模型展品令人目不暇接，彰显了这种新材料的应用正向 工业制造和前列科技领域不断拓展。作为碳纤维重要市场，我国碳纤维一度大量依赖进口，价格十分昂贵。因此，碳纤维又被称为“黑色黄金”。彼时，市场上高性能T700级碳纤维曾经卖出过每吨数百万元的高价。而后来，当国产高性能碳纤维“开花结果”，国际市场碳纤维价格应声回落。碳纤维，创新科技带领工业新纪元。天津汽车尾翼碳纤维复合材料
碳纤维装备技术集材料学、化学、纺织学、机械自动化等多个学科为一体，是一项系统工程。“整个基地生产流程包括100多个工序，涉及300多项关键技术、3000多个工艺参数，每个参数变化都可能引起连锁反应，影响产品性能。”中复神鹰西宁公司总经理连峰说。2021年，我国成为全球比较大的碳纤维生产国；2022年，国产碳纤维用量超越进口量。今年五月，全球单体比较大年产2.5万吨高性能碳纤维项目，在西宁投产。随着国产化碳纤维大规模生产，曾经被进口限制推高的价格应声回落，受限于成本的需求大量释放。北京碳纤维复合材料原丝是生产品质碳纤维的关键，其成本约占碳纤维生产成本的51%。
你见过这样的“线”吗？直径只有为发丝的1/12，含碳量达90%以上，强度却是钢的7—9倍。这就是碳纤维，比钢强度大、比铝重量轻，小到钓鱼竿、羽毛球拍，大到新能源装备、航空航天，都有它的身影。碳纤维是一种广泛应用于航天、航空等领域的稀有材料，它细如发丝，比重不到钢的1/4，强度却是钢的7~9倍，且耐腐蚀能力非凡，被称为“黑黄金”“新材料”。使用碳纤维材料的运载火箭能减重，还能减少火箭燃烧的能源。火箭重量每减少1公斤就能少用500千克燃料。同时，火箭的重量越小，它能携带的有效载荷就越多，每多一公斤的有效载荷，也都意味着运载成本的降低。而碳纤维的高精度不只能抵抗强宇宙射线的冲击，也能较好避免太空中昼夜温差大引起的材料变形等问题，极恶劣的条件下，也能出色稳定地发挥作用。
碳纤维一般不是单独使用，而是以复合材料的形式被使用。复合材料指的是两种或两种以上材料复合而成具有一定的特殊功能和结构的新型材料，材料成分可以通俗化理解为基体材料+增强材料，其中基体材料多为树脂，陶瓷，金属，橡胶等材料，增强材料常为玻璃纤维或碳纤维。碳纤维原丝即PAN原丝质量固然重要，但若在中游复材环节，没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材，以及没有用于配套生产复材的 设备，碳纤维仍然无法得到大规模的应用。碳纤维是航空航天和国民经济发展不可或缺的重要战略物资。
碳纤维始于白炽灯发光体，日本、英国率先开始PAN基碳纤维研发。1879年爱迪 明了以碳纤维为发光体的白炽灯并于美国取得初步成功，但随后因被钨丝取代而陷入沉寂。20 世纪 50年代，美苏争霸期间，美国为研发大型火箭和人造卫星以及 提升飞机性能，急需新型结构材料和耐烧蚀材料，碳纤维又重新出现在材料科学舞台。20世纪60年代，全球碳纤维行业开始取得技术突破，日本进藤昭男发明了以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料制取碳纤维的方法，并取得了技术 ，为碳纤维工业化发展奠定了基础。20世纪70年代，日本东丽开发出高性能聚丙烯腈基碳纤维。20世纪80年代，以日本东丽和美国赫氏为 的公司，生产出 度和高模量产品，碳纤维拉伸强度提升，使应用开发进入一个新的高水平阶段。20世纪90年代，碳纤维的拉伸强度、模量进一步提升。进入21世纪后，全球碳纤维市场平稳发展，中国奋起直追，逐渐建立起国产 碳纤维产学研用的研发生产与应用体系。碳纤维，打造高精度工业利器。陕西网球拍碳纤维复合材料
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碳纤维分类：碳纤维可以按照原丝种类、力学性能、丝束规格、原丝制备工艺等不同维度分为不同种类。按照原丝种类，目前已实现工业化的碳纤维原丝主要有聚丙烯腈（PAN）原丝、沥青纤维和粘胶丝，由这三大类原丝生产出的碳纤维分别称为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中，粘胶基碳纤维因制造工艺复杂、碳化得率低 有20-30%，成本高、产量小。沥青基碳纤维尽管原料来源丰富，碳化得率高达80-90%、成本低，但强度较低致使其应用领域受限。PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单，产品力学性能优异，用途 ，自20世纪60年代问世以来，迅速占据主流地位，占碳纤维总量的90%以上，沥青基、粘胶基的产量规模较小。因此，目前碳纤维一般指PAN基碳纤维。天津汽车尾翼碳纤维复合材料
