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研發歷史

碳纖維是以合成纖維或人造纖維為原料，在張力下，經熱處理預氧化成不熔纖維，進 一步在惰性氣氛下高溫燒制碳化（或稱石墨化）而成。其原料主要有聚丙烯腈纖維  （PAN），粘膠纖維和瀝青纖維（Pitch）。

早在1850年，有人將天然纖維素纖維制成了碳絲，可以用來做電燈的燈絲，但這種碳絲強度不高。1959年美國人開始研究從人造絲制取碳纖維，將人造絲經200℃以上高溫處理并加牽伸，從而制得具有良好性能的碳纖維，但還不是高強度、高模量的碳纖維。1964年英國Watt等人在聚丙烯腈（PAN）預氧化過程中對纖維施加張力，獲得了高強度和高模量的碳纖維。其后，日本東麗公司研發出聚丙烯腈共聚物纖維，并結合國外碳化技術生產出高強度、高模量碳纖維。

產品應用

碳纖維具有優異的力學性能，抗張強度為360-720 kg/mm2,模量為2.4萬-3萬kg/mm2，斷裂伸長率為1.5-2.0%，耐高溫（可在380℃左右使用），但比重稍高于芳綸（碳纖維比重為1.76-1.8 g/c m3）。

碳纖維主要應用于飛機，火箭，導彈，衛星等航空航天器具中使用的復合材料，也可用于賽車，船舶，防彈衣，滑雪板，釣魚桿，網球拍等需要高強度力學性能用品的制造。

研發趨勢

碳纖維具有重要的軍事用途，其制造技術及研發情況，均屬各國技術保密內容。但進一步提高碳纖維性能，改進碳纖維制造工藝應是碳纖維的研發趨勢。

（撰稿 胡漢杰）

主要文獻：

1．《 高分子科學今天與明天》  施良和  胡漢杰 主編 1994年出版 化工出版社

2．《高分子科學技術發展簡史》錢保功　王洛禮　王霞瑜　編著1994年出版 科學出版社