碳纖維制品的介紹
展開(kāi)全部
碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。
碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa也高于鋼。但碳纖維材料也只是沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度，其耐沖擊性卻較差，容易損傷，所以在制造成為結(jié)構(gòu)組件時(shí)往往利用其耐拉質(zhì)輕的優(yōu)勢(shì)而避免去做承受側(cè)面沖擊的部分。碳纖維復(fù)合材料有碳纖維/樹(shù)脂、碳纖維/金屬、碳纖維/碳等各種制品，其中以碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂的復(fù)合材料應(yīng)用最多。玻璃纖維的比強(qiáng)度與碳纖維差不多，但比剛度卻低很多。顯然，碳纖維/樹(shù)脂復(fù)合材料比玻璃鋼有更優(yōu)越的性能。目前碳纖維復(fù)合材料在航空工業(yè)上已得到廣泛應(yīng)用，在汽車(chē)工業(yè)、原子能工業(yè)中亦逐步擴(kuò)大使用范圍。利用這
種材料的高比強(qiáng)度、高比剛度和優(yōu)異的耐蝕性，用作化工機(jī)械的高速回轉(zhuǎn)件如離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓、泵的葉輪或壓力容器等無(wú)
疑具有良好的應(yīng)用前景。
碳纖維布品牌有哪些？
碳纖維布品牌有東麗、京曼卡特科技、上海喬司微新材料科技、南京同砼建筑技術(shù)、江蘇澳盛復(fù)合材料科技。
1、東麗(中國(guó))投資有限公司(東麗)
1985 年，東麗成立了技術(shù)中心，將其研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和工程部門(mén)整合在一起，并作為整個(gè)公司的技術(shù)開(kāi)發(fā)總部。 如今該中心繼續(xù)鞏固和擴(kuò)展了這一角色，它將日益全球化的東麗集團(tuán)的研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)結(jié)合起來(lái)以開(kāi)發(fā)先進(jìn)的材料、開(kāi)拓全新的業(yè)務(wù)。
2、京曼卡特科技有限公司(曼卡特)
南京曼卡特科技有限公司成立于2004年，是一家專(zhuān)業(yè)從事加固材料、機(jī)械錨栓及幕墻材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售，并為項(xiàng)目提供方案、技術(shù)一站式服務(wù)的高科技企業(yè)。主要產(chǎn)品有:碳纖維布、預(yù)埋槽道、后擴(kuò)底錨栓、自切底機(jī)械錨栓。
3、上海喬司微新材料科技有限公司(喬司微)
上海喬司微主營(yíng)英國(guó)進(jìn)口植筋膠、化學(xué)錨栓、機(jī)械錨栓、碳纖維布等新型建筑材料。產(chǎn)品深得消費(fèi)者市場(chǎng)喜愛(ài)，在消費(fèi)者當(dāng)中享有較高的地位，公司與多家國(guó)內(nèi)零售商和代理商建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系。
4、南京同砼建筑技術(shù)有限公司(同砼)
南京同砼建筑技術(shù)有限公司是一家以建筑結(jié)構(gòu)加固材料銷(xiāo)售、加固施工及設(shè)計(jì)為主的高新技術(shù)公司。擁有建設(shè)部頒發(fā)的加固補(bǔ)強(qiáng)資質(zhì)，是專(zhuān)門(mén)從事土木行業(yè)、新技術(shù)和新工藝的研究開(kāi)發(fā)、引進(jìn)推廣及生產(chǎn)應(yīng)用的綜合性企業(yè)。
5、江蘇澳盛復(fù)合材料科技有限公司(澳盛)
江蘇澳盛復(fù)合材料科技有限公司專(zhuān)業(yè)從事碳纖維、芳綸等高性能纖維復(fù)合材料制品的研發(fā)和生產(chǎn)，主要產(chǎn)品有:建筑加固復(fù)材、碳纖維復(fù)合電纜芯、碳纖維同步器齒環(huán)、碳纖維醫(yī)療器械(X光板、核磁共振零部件、CT床板、手術(shù)床、化療設(shè)備零件和輪椅)。
碳纖維的種類(lèi)
碳纖維之種類(lèi)
經(jīng)高溫處理后，其含碳量超過(guò)90％以上之纖維材料，稱(chēng)之為碳纖維。碳纖維之種類(lèi)分類(lèi)有許多方法，可依原料、特性、處理溫度與形狀來(lái)分類(lèi)。若依原料可分為纖維素纖維系之嫘縈（Rayon）系與木質(zhì)（Lignin）系；聚丙烯腈（Polyacrylonitrile）系；瀝青（Pitch）系；?酚樹(shù)脂系與?氣相碳纖系等六種。若依特性則分為普通碳纖維；高強(qiáng)度高模數(shù)碳纖維與活性碳纖維等三種。普通碳纖維之強(qiáng)力在120㎏/㎜2以下，楊氏模數(shù)（Young掇 Modulus）在10000㎏/㎜2以下者稱(chēng)之；高強(qiáng)度高模數(shù)者，則強(qiáng)力在150㎏/㎜2以上，模數(shù)在17000㎏/㎜2以上時(shí)稱(chēng)之。 若依加工處理溫度分類(lèi)時(shí)，則可分為耐炎質(zhì)；碳素質(zhì)與石墨質(zhì)等三種。耐炎質(zhì)碳纖之處理加熱溫度為200～350℃，可供作電氣絕緣體；碳素質(zhì)碳纖之處理加熱溫度為500～1500℃，可供電氣傳導(dǎo)性材料用；石墨質(zhì)碳纖之處理加熱溫度在2000℃以上，除耐熱性與電氣傳導(dǎo)性提高外，亦具自我潤(rùn)滑性。 若按碳纖維制品之形狀分類(lèi)時(shí)，可分為棉狀短纖維；長(zhǎng)絲狀連續(xù)纖維；纖維束（Tow）；?織物；?氈毯與?編制長(zhǎng)形物等。
碳素制品包括什么
碳素制品包括: 碳纖維、碳?xì)帧⑻克匦呐K瓣膜、核石墨材料、耐磨零件如機(jī)械密封環(huán)等 火箭噴火的石墨圈、石墨電極、電解用石墨陽(yáng)極、石墨塊、石墨粉、模型材料、柔性石墨材料等. 碳黑、電刷、預(yù)焙陽(yáng)極、活性炭、電極糊料等.
碳纖維制品的加工工藝
碳纖維制品的加工方法:纏繞、卷制、模壓、真空成型、充氣成型等. 目前民用碳纖維制品采用比較多的方法是卷制、模壓、真空成型、充氣成型.
請(qǐng)問(wèn)：有誰(shuí)知道碳素纖維是什么東西？哪里有生產(chǎn)的？
碳素纖維是什么東西？碳素纖維又稱(chēng)碳纖維（Carbonnbsp;Fiber，簡(jiǎn)稱(chēng)CF）。在國(guó)際上被譽(yù)為“黑色黃金”，它繼石器和鋼鐵等金屬后，被國(guó)際上稱(chēng)之為“第三代材料”，因?yàn)橛锰祭w維制成的復(fù)合材料具有極高的強(qiáng)度，且超輕、耐高溫高壓。碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類(lèi)不同而異，一般在90％以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。側(cè)圖為碳纖維布哪里有生產(chǎn)的？1880年美國(guó)愛(ài)迪生首先將竹子纖維碳化絲，作為電燈泡內(nèi)之發(fā)光燈絲，開(kāi)啟了碳纖維（Carbonnbsp;Fiber，簡(jiǎn)稱(chēng)CF）之紀(jì)元。碳纖維用在結(jié)構(gòu)材料，首先問(wèn)世者，則以美國(guó)Unionnbsp;Carbide公司（U.C.C.）為代表，并于1959年將嫘縈纖維為原料，經(jīng)過(guò)數(shù)千百度之高溫碳化后，得到彈性率約40GPa，強(qiáng)度約為0.7GPa之碳纖維；爾后，1965年該公司又用相同原料于3000℃高溫下延伸，開(kāi)發(fā)出絲狀高彈性率石墨化纖維，彈性率約500GPa，強(qiáng)度約為2.8GPa。另外，于日本大阪工業(yè)技術(shù)試驗(yàn)所之進(jìn)藤博士，則以Polyacrylonitrile（簡(jiǎn)稱(chēng)PAN）聚丙烯腈為原料，經(jīng)過(guò)氧化與數(shù)千度之碳化工程后，得到彈性率為160GPa，強(qiáng)度為0.7GPa之碳纖維。1962年日本碳化公司（Nipponnbsp;Carbonnbsp;Co.）則用PAN為原料，制得低彈性系數(shù)（L.M.）之碳纖維。東麗公司亦以PAN纖維為原料，開(kāi)發(fā)了高強(qiáng)度之CF，彈性率約為230GPa，強(qiáng)度約為2.8GPa，并于1966年起有每月量產(chǎn)1噸之規(guī)模；同時(shí)亦開(kāi)發(fā)了碳化溫度2000℃以上之高彈性率CF，彈性率約400GPa，強(qiáng)度約為2.0GPa。于1965年，群馬大學(xué)大谷教授，利用加熱氯乙烯（Vinylnbsp;Chloride）得到之瀝青（Pitch），經(jīng)過(guò)熔融紡絲、不融化與碳化工程處理后，得到普通級(jí)碳纖維；大谷教授亦可利用木質(zhì)素（Lignin）為原料制作碳纖維。碳纖維之需求量雖逐漸擴(kuò)大，但1991年以后冷戰(zhàn)結(jié)束后，軍事用途之使用量萎縮，復(fù)因泡沫經(jīng)濟(jì)與景氣蕭條，供需失去平衡，產(chǎn)業(yè)受到?jīng)_擊。然而，美國(guó)波音公司新銳機(jī)型B777之生產(chǎn)，加上土木、建筑、汽車(chē)與復(fù)合材料之?dāng)U大應(yīng)用，碳纖維產(chǎn)業(yè)逐漸緩步成長(zhǎng)中。2.碳纖維之種類(lèi)經(jīng)高溫處理后，其含碳量超過(guò)90％以上之纖維材料，稱(chēng)之為碳纖維。碳纖維之種類(lèi)分類(lèi)有許多方法，可依原料、特性、處理溫度與形狀來(lái)分類(lèi)。若依原料可分為纖維素纖維系之嫘縈（Rayon）系與木質(zhì)（Lignin）系；聚丙烯腈（Polyacrylonitrile）系；瀝青（Pitch）系；amp;#63166;酚樹(shù)脂系與amp;#63167;氣相碳纖系等六種。若依特性則分為普通碳纖維；高強(qiáng)度高模數(shù)碳纖維與活性碳纖維等三種。普通碳纖維之強(qiáng)力在120㎏/㎜2以下，楊氏模數(shù)（Young掇nbsp;Modulus）在10000㎏/㎜2以下者稱(chēng)之；高強(qiáng)度高模數(shù)者，則強(qiáng)力在150㎏/㎜2以上，模數(shù)在17000㎏/㎜2以上時(shí)稱(chēng)之。若依加工處理溫度分類(lèi)時(shí)，則可分為耐炎質(zhì)；碳素質(zhì)與石墨質(zhì)等三種。耐炎質(zhì)碳纖之處理加熱溫度為200～350℃，可供作電氣絕緣體；碳素質(zhì)碳纖之處理加熱溫度為500～1500℃，可供電氣傳導(dǎo)性材料用；石墨質(zhì)碳纖之處理加熱溫度在2000℃以上，除耐熱性與電氣傳導(dǎo)性提高外，亦具自我潤(rùn)滑性。若按碳纖維制品之形狀分類(lèi)時(shí)，可分為棉狀短纖維；長(zhǎng)絲狀連續(xù)纖維；纖維束（Tow）；amp;#63166;織物；amp;#63167;氈毯與amp;#63168;編制長(zhǎng)形物等。3.碳纖維之研制3.1nbsp;嫘縈系碳纖維嫘縈纖維素纖維加熱處理時(shí)不會(huì)熔融，若在無(wú)氧狀態(tài)下的不活性氣體（Inertnbsp;Gas）中加熱處理，則極易取得碳纖維。3.2nbsp;聚丙烯腈系碳纖維聚丙烯腈（PAN）系碳纖維之制造工程大致可分為聚丙烯腈纖維之制備；安定化工程（耐炎化）；碳化工程；amp;#63166;表面處理與上漿工程；amp;#63167;石墨化工程等五個(gè)程序。3.3nbsp;瀝青系碳纖維原油經(jīng)900℃以上之高溫提煉后的殘?jiān)校s含有95wt％之碳質(zhì)，若以電解法去除其中之硫酸，再經(jīng)水洗后可得純度極佳之瀝青（Pitch）。3.4nbsp;氣相成長(zhǎng)碳纖維氣相成長(zhǎng)碳
碳纖維板是什么來(lái)的?有什么特點(diǎn)
碳纖維制品:碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)單向板材,其成型工藝是將碳纖維浸漬樹(shù)脂后在模具內(nèi)固化并連續(xù)拉擠成型.采用優(yōu)質(zhì)碳纖維原料與良好基本樹(shù)脂,碳纖維板材具有拉伸強(qiáng)度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能.制成的碳纖維單向板材能充分發(fā)揮碳纖維的強(qiáng)度和彈性模量,在施工時(shí)可免除碳纖維單向織物的樹(shù)脂固化階段,強(qiáng)度利用效率高,施工方便.1、高強(qiáng)高效.抗拉強(qiáng)度是普通鋼材的數(shù)倍以上,彈性模量?jī)?yōu)于鋼材,具有優(yōu)異的抗蠕變性能,耐腐蝕性和抗震性.2、重量輕、柔韌性好碳纖維比強(qiáng)度高、質(zhì)量?jī)H為鋼的1/5,有較高的韌性,可以盤(pán)卷,能以較大長(zhǎng)度供應(yīng)而無(wú)須搭接.3、施工便捷,施工質(zhì)量易保證材料不用預(yù)加工,工序方便,板材允許交叉.
碳纖復(fù)合材料是怎么做的
碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類(lèi)不同而異，一般在90％以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐磨擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。 碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過(guò)程中不熔融的人造化學(xué)纖維，經(jīng)熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。 碳纖維的主要用途是與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，做成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo)，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的在強(qiáng)度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場(chǎng)合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢(shì)。 碳纖維是50年代初應(yīng)火箭、宇航及航空等尖端科學(xué)技術(shù)的需要而產(chǎn)生的，現(xiàn)在還廣泛應(yīng)用于體育器械、紡織、化工機(jī)械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。隨著尖端技術(shù)對(duì)新材料技術(shù)性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不斷努力研究，碳纖維的性能也不斷完善和提高。80年代初期，高性能及超高性能的碳纖維相繼出現(xiàn)，這在技術(shù)上是 又一次飛躍，同時(shí)也標(biāo)志著碳纖維的研究和生產(chǎn)已進(jìn)入一個(gè)高級(jí)階段。 由碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合而成的復(fù)合材料，由于其比重小、剛性好和強(qiáng)度高而成為一種先進(jìn)的航空航天材料。因?yàn)楹教祜w行器的重量每減少1公斤，就可使運(yùn)載火箭減輕500公斤。同樣，飛機(jī)重量的減輕也可以節(jié)省油耗，提高航速。所以，在航空航天工業(yè)中爭(zhēng)相采用先進(jìn)復(fù)合材料。有一種垂直起落戰(zhàn)斗機(jī)，它所用的碳纖維復(fù)合材料已占全機(jī)重量的1/4，占機(jī)翼重量的1/3。據(jù)報(bào)道，美國(guó)航天飛機(jī)上3只火箭推進(jìn)器的關(guān)鍵部件棗噴嘴以及先進(jìn)的MX導(dǎo)彈發(fā)射管等，都是用先進(jìn)的碳纖維復(fù)合材料制成的。
碳纖維產(chǎn)品用于制作什么？
碳纖維是含碳量高于90%的纖維的總稱(chēng)，因含碳量高而得名。碳纖維既具有元素碳的各種優(yōu)良性能，如比重小、耐熱、耐熱沖擊，耐化學(xué)腐蝕和導(dǎo)電等，又有纖維的可繞性和優(yōu)異的力學(xué)性能。特別是它的比強(qiáng)度和比模量高，在絕氧條件下，可耐2000℃的高溫，是一種重要的工業(yè)用纖維材料，適用于作增強(qiáng)復(fù)合材料、燒蝕材料和絕熱材料。它是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來(lái)的一種新型材料，現(xiàn)已成為現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的一種新穎材料。
休閑產(chǎn)品中，最早應(yīng)用PAN碳纖維的是釣魚(yú)竿。現(xiàn)在世界上碳纖維釣魚(yú)竿的年生產(chǎn)量為1200萬(wàn)根左右，相當(dāng)于碳纖維用量約1200噸。碳纖維在高爾夫球桿的應(yīng)用是于1972年開(kāi)始的，現(xiàn)在世界上碳纖維高爾夫球桿的年生產(chǎn)量約4000萬(wàn)根左右，相當(dāng)于2000噸碳纖維的用量。網(wǎng)球拍的應(yīng)用是從1974年開(kāi)始的，目前世界上年生產(chǎn)碳纖維球拍約450萬(wàn)個(gè)，需碳纖維用量約500噸。在其他方面，碳纖維還廣泛應(yīng)用于滑雪板、雪船、滑雪桿、棒球棒、公路賽以及船舶類(lèi)體育用品。
人們認(rèn)識(shí)到了碳纖維輕量化、耐疲勞性和耐腐蝕性等性能，因而開(kāi)始廣泛應(yīng)用于航空航天行業(yè)。在宇航領(lǐng)域，由于高模量碳纖維的輕量性（剛性）、尺寸穩(wěn)定性的導(dǎo)熱性，早已應(yīng)用于人造衛(wèi)星等方面，近年來(lái)已開(kāi)始應(yīng)用于銥星等通信衛(wèi)星。
造型復(fù)合物主要是以短纖維的形式混入用于熱塑性樹(shù)脂中，由于具有補(bǔ)強(qiáng)、抗靜電、電磁波屏蔽效果，可廣泛應(yīng)用于家用電器、辦公室機(jī)器、半導(dǎo)體及其相關(guān)領(lǐng)域。
壓力容器主要用在壓縮（CHG）罐和消防員用的空氣呼吸器，包括用CF長(zhǎng)絲纏繞所生產(chǎn)的所有罐類(lèi)。其他燃料容器，如CNG罐，若采用以往的金屬制造是很重的，為了使其運(yùn)行距離加長(zhǎng)，必須輕量化。因此，采用金屬加上纖維纏繞或塑料襯里的全復(fù)合材料容器正進(jìn)行實(shí)用化生產(chǎn)應(yīng)用。空氣呼吸器是去年在美國(guó)受到DOT認(rèn)定的CF制品，今后其市場(chǎng)需求將急劇增長(zhǎng)。
近幾年在土木建筑領(lǐng)域，靠碳纖維進(jìn)行抗震補(bǔ)修和補(bǔ)強(qiáng)的施工法，公路橋的地面、橫梁、建筑物和梁、構(gòu)架以及煙筒等的彎曲補(bǔ)強(qiáng)中，碳纖維的模量變得格外重要。
在渡輪、大型快艇和其他舟艇類(lèi)方面，碳纖維的市場(chǎng)需求量正在增長(zhǎng)。
在能源及相關(guān)領(lǐng)域，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、燃料電池電極、飛輪等用途，碳纖維的成長(zhǎng)趨勢(shì)更是強(qiáng)勁。雖然風(fēng)力發(fā)電用途目前尚待進(jìn)一步推廣，但這些應(yīng)用領(lǐng)域都能充分發(fā)揮碳纖維的特長(zhǎng)。
碳纖維的應(yīng)用，除涉及到以往X射線(xiàn)醫(yī)療器械、電子器械等相關(guān)領(lǐng)域（除濃縮鈾的旋轉(zhuǎn)筒外）、各種機(jī)械部件、電器部件、傘類(lèi)骨架、頭盔等與生活相關(guān)的用品，以及卡車(chē)的構(gòu)架、車(chē)輛的結(jié)構(gòu)體、冷凍箱、家用電梯等新項(xiàng)目。
含碳素纖維和蜂巢的復(fù)合材料有哪些特性
碳素纖維又稱(chēng)碳纖維（Carbon Fiber，簡(jiǎn)稱(chēng)CF）。在國(guó)際上被譽(yù)為“黑色黃金”，它繼石器和鋼鐵等金屬后，被國(guó)際上稱(chēng)之為“第三代材料”，因?yàn)橛锰祭w維制成的復(fù)合材料具有極高的強(qiáng)度，且超輕、耐高溫高壓。
碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類(lèi)不同而異，一般在90％以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。
側(cè)圖為碳纖維布.
1.由來(lái)
1880年美國(guó)愛(ài)迪生首先將竹子纖維碳化絲，作為電燈泡內(nèi)之發(fā)光燈絲，開(kāi)啟了碳纖維（Carbon Fiber，簡(jiǎn)稱(chēng)CF）之紀(jì)元。碳纖維用在結(jié)構(gòu)材料，首先問(wèn)世者，則以美國(guó)Union Carbide公司（U.C.C.）為代表，并于1959年將嫘縈纖維為原料，經(jīng)過(guò)數(shù)千百度之高溫碳化后，得到彈性率約40GPa，強(qiáng)度約為0.7GPa之碳纖維；爾后，1965年該公司又用相同原料于3000℃高溫下延伸，開(kāi)發(fā)出絲狀高彈性率石墨化纖維，彈性率約500GPa，強(qiáng)度約為2.8GPa。
另外，于日本大阪工業(yè)技術(shù)試驗(yàn)所之進(jìn)藤博士，則以Polyacrylonitrile（簡(jiǎn)稱(chēng)PAN）聚丙烯腈為原料，經(jīng)過(guò)氧化與數(shù)千度之碳化工程后，得到彈性率為160GPa，強(qiáng)度為0.7GPa之碳纖維。1962年日本碳化公司（Nippon Carbon Co.）則用PAN為原料，制得低彈性系數(shù)（L.M.）之碳纖維。東麗公司亦以PAN纖維為原料，開(kāi)發(fā)了高強(qiáng)度之CF，彈性率約為230GPa，強(qiáng)度約為2.8GPa，并于1966年起有每月量產(chǎn)1噸之規(guī)模；同時(shí)亦開(kāi)發(fā)了碳化溫度2000℃以上之高彈性率CF，彈性率約400GPa，強(qiáng)度約為2.0GPa。于1965年，群馬大學(xué)大谷教授，利用加熱氯乙烯（Vinyl Chloride）得到之瀝青（Pitch），經(jīng)過(guò)熔融紡絲、不融化與碳化工程處理后，得到普通級(jí)碳纖維；大谷教授亦可利用木質(zhì)素（Lignin）為原料制作碳纖維。
碳纖維之需求量雖逐漸擴(kuò)大，但1991年以后冷戰(zhàn)結(jié)束后，軍事用途之使用量萎縮，復(fù)因泡沫經(jīng)濟(jì)與景氣蕭條，供需失去平衡，產(chǎn)業(yè)受到?jīng)_擊。然而，美國(guó)波音公司新銳機(jī)型B777之生產(chǎn)，加上土木、建筑、汽車(chē)與復(fù)合材料之?dāng)U大應(yīng)用，碳纖維產(chǎn)業(yè)逐漸緩步成長(zhǎng)中。
2.碳纖維之種類(lèi)
經(jīng)高溫處理后，其含碳量超過(guò)90％以上之纖維材料，稱(chēng)之為碳纖維。碳纖維之種類(lèi)分類(lèi)有許多方法，可依原料、特性、處理溫度與形狀來(lái)分類(lèi)。若依原料可分為纖維素纖維系之嫘縈（Rayon）系與木質(zhì)（Lignin）系；聚丙烯腈（Polyacrylonitrile）系；瀝青（Pitch）系；?酚樹(shù)脂系與?氣相碳纖系等六種。若依特性則分為普通碳纖維；高強(qiáng)度高模數(shù)碳纖維與活性碳纖維等三種。普通碳纖維之強(qiáng)力在120㎏/㎜2以下，楊氏模數(shù)（Young掇 Modulus）在10000㎏/㎜2以下者稱(chēng)之；高強(qiáng)度高模數(shù)者，則強(qiáng)力在150㎏/㎜2以上，模數(shù)在17000㎏/㎜2以上時(shí)稱(chēng)之。
若依加工處理溫度分類(lèi)時(shí)，則可分為耐炎質(zhì)；碳素質(zhì)與石墨質(zhì)等三種。耐炎質(zhì)碳纖之處理加熱溫度為200～350℃，可供作電氣絕緣體；碳素質(zhì)碳纖之處理加熱溫度為500～1500℃，可供電氣傳導(dǎo)性材料用；石墨質(zhì)碳纖之處理加熱溫度在2000℃以上，除耐熱性與電氣傳導(dǎo)性提高外，亦具自我潤(rùn)滑性。
若按碳纖維制品之形狀分類(lèi)時(shí)，可分為棉狀短纖維；長(zhǎng)絲狀連續(xù)纖維；纖維束（Tow）；?織物；?氈毯與?編制長(zhǎng)形物等。
3.碳纖維之研制
3.1 嫘縈系碳纖維
嫘縈纖維素纖維加熱處理時(shí)不會(huì)熔融，若在無(wú)氧狀態(tài)下的不活性氣體（Inert Gas）中加熱處理，則極易取得碳纖維。
3.2 聚丙烯腈系碳纖維
聚丙烯腈（PAN）系碳纖維之制造工程大致可分為聚丙烯腈纖維之制備；安定化工程（耐炎化）；碳化工程；?表面處理與上漿工程；?石墨化工程等五個(gè)程序。
3.3 瀝青系碳纖維
原油經(jīng)900℃以上之高溫提煉后的殘?jiān)校s含有95wt％之碳質(zhì)，若以電解法去除其中之硫酸，再經(jīng)水洗后可得純度極佳之瀝青（Pitch）。
3.4 氣相成長(zhǎng)碳纖維
氣相成長(zhǎng)碳纖維有基材上成長(zhǎng)法與流體化觸媒成長(zhǎng)法兩種。將鐵、鈷、鎳等金屬微粒（M）加熱至1100℃，令乙炔（C2H2）熱分解脫氫形成碳素沈積成長(zhǎng)于金屬微粒下方，形成碳纖維。為基材上成長(zhǎng)法之簡(jiǎn)圖，可知其間須喂入氫（H2）氣與苯（C6H6）等氣體。
3.5 活性碳纖維
目前商業(yè)化之活性碳的形態(tài)有粉末狀；顆粒狀與纖維狀等三種，其中粉末狀活性碳（Powdered Activated Carbon，簡(jiǎn)稱(chēng)PAC），大多由木屑制成，平均尺寸約為15～25μm；顆粒狀活性碳（Granular Activated Carbon，簡(jiǎn)稱(chēng)GAC），大致由煤、瀝青粉末制成，平均尺寸約為4～6㎜；纖維狀活性碳（Activated Carbon Fiber，簡(jiǎn)稱(chēng)ACF），則大多由PAN、Rayon、Pitch與Phenolic Resin等纖維制成，平均直徑約為7～15μm。
活性碳纖維之吸著性
活性碳纖維之特性，其吸著性依原料不同有所差異，其中以日本等國(guó)開(kāi)發(fā)之Phenolic Resin系之效果較佳。在溶劑吸著之過(guò)程中，首先是表面質(zhì)傳，再于孔洞內(nèi)擴(kuò)散，接著活性真吸附與多層吸附，最后形成毛細(xì)凝結(jié)，故活性碳纖維為一種優(yōu)良之溶劑吸著材，甚至回收利用。同時(shí)對(duì)于空氣凈化、脫色、脫臭、醫(yī)療用衛(wèi)生、防毒面具／口罩、電子材與各項(xiàng)污染防止過(guò)濾材等用途皆可廣泛利用。
4.結(jié)論碳素纖維每年雖呈小幅成長(zhǎng)，但仍具穩(wěn)定之特殊固定市場(chǎng)性與用途需求性。碳素纖維之用途依國(guó)家不同而異，美國(guó)主要發(fā)展用于國(guó)防與航天，而日本則用于運(yùn)動(dòng)休閑器材，在未來(lái)預(yù)期在環(huán)保用途將會(huì)大幅成長(zhǎng)。碳素纖維依產(chǎn)品設(shè)計(jì)與結(jié)合特殊他種材料會(huì)展開(kāi)另一新紀(jì)元。
5.碳纖維之主要用途與比例
用途 航天／船艦 工業(yè)／汽車(chē) 運(yùn)動(dòng)器材
國(guó)家
美國(guó) 74.40% 13.60% 12.10%
日本 4.00% 33.60% 62.40%