碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量新型纖維材料。其力學(xué)性能優(yōu)異，比重不到鋼的1/4，強(qiáng)度卻是鋼的7~9倍，并且還具有耐腐蝕、高模量的特性，被稱為“新材料之王”。
11月底，上海石化所產(chǎn)的碳纖維被作為補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)用到南京機(jī)場(chǎng)航站樓的改造加固項(xiàng)目中，有效解決了因使用年限較長(zhǎng)引起的混凝土疏松、破損、承載力下降等問(wèn)題。
同樣的，碳纖維材料在上海石化也被應(yīng)用于設(shè)備管線的修補(bǔ)中，由于碳布加固方法簡(jiǎn)便，施工周期短、效果好。
碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量新型纖維材料。其力學(xué)性能優(yōu)異，比重不到鋼的1/4，強(qiáng)度卻是鋼的7~9倍，并具有耐腐蝕、高模量的特性，被稱為“新材料之王”，也被稱為“黑黃金”，被廣泛用于航空航天、汽車(chē)、風(fēng)電等領(lǐng)域。目前，這些領(lǐng)域?qū)Υ蠼z束碳纖維的需求仍在不斷開(kāi)發(fā)、擴(kuò)大，未來(lái)有很大發(fā)展空間。
碳纖維及其復(fù)合材料是國(guó)家關(guān)鍵的戰(zhàn)略性新材料。近年來(lái)，碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)取得了快速發(fā)展，已實(shí)現(xiàn)T700、T800等高性能纖維的千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)具備了在下游高端領(lǐng)域如航空航天、軍工裝備等的應(yīng)用基礎(chǔ)。大絲束碳纖維的生產(chǎn)近兩年也取得了驕人的成績(jī)，吉林化纖2000噸/年生產(chǎn)線已于去年底試車(chē)成功，上海石化也于近期成功開(kāi)發(fā)出48K大絲束碳纖維的聚合、紡絲、氧化碳化成套工藝技術(shù)，為國(guó)產(chǎn)碳纖維應(yīng)用提供了支撐。
2017年，我國(guó)碳纖維進(jìn)口量為1.61萬(wàn)噸，比2016年增長(zhǎng)0.8%，進(jìn)口量增速比2016年增長(zhǎng)放緩。但2017年的需求增速為20%，可見(jiàn)國(guó)產(chǎn)碳纖維企業(yè)正逐步發(fā)力，市場(chǎng)占比擴(kuò)大。
目前，我國(guó)已實(shí)現(xiàn)了GQ3522（T300級(jí)）和GQ4522（T700級(jí)）碳纖維產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，QZ5526（T800級(jí)）、QM4035（M40J級(jí)）碳纖維的工程化生產(chǎn)；GQ4522高性能碳纖維突破了干噴濕紡工藝，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用正在加速。我國(guó)企業(yè)還創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了濕法紡絲GQ4522碳纖維制備工藝，產(chǎn)品已應(yīng)用于航空領(lǐng)域。另外，在實(shí)驗(yàn)室條件下，QZ6026（T1000級(jí)）、QZ6526（T1100級(jí)）、QM4050（M55J級(jí)）碳纖維已經(jīng)突破關(guān)鍵制備技術(shù)，但距離穩(wěn)定化制備還有一段路要走。
盡管當(dāng)前我國(guó)碳纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出良好態(tài)勢(shì)，但相比發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在差距。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)核心技術(shù)的壟斷與封鎖，使我國(guó)碳纖維生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平整體落后于國(guó)外，無(wú)法滿足國(guó)家重大裝備等高端領(lǐng)域的需求。
2017年，國(guó)產(chǎn)碳纖維年產(chǎn)能2.6萬(wàn)噸，最終銷(xiāo)量為7400噸。我國(guó)碳纖維生產(chǎn)仍以小絲束碳纖維為主，具備一定規(guī)模。絲束類(lèi)型上，產(chǎn)品主要集中在1K、3K、6K、12K等較小絲束。但同年，我國(guó)累計(jì)碳纖維（含制品）需求共計(jì)2.35萬(wàn)噸，其中大絲束的碳纖維需求量達(dá)到5960噸，占比達(dá)到25%；應(yīng)用到風(fēng)電葉片的碳纖維需求量達(dá)到3060噸，占比12%。大絲束碳纖維是目前中國(guó)市場(chǎng)最大應(yīng)用領(lǐng)域。
中國(guó)化工信息中心主任稅敏認(rèn)為，國(guó)內(nèi)資本盲目涌入碳纖維領(lǐng)域，導(dǎo)致了低水平重復(fù)建設(shè)、同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重。同時(shí)，技術(shù)裝備及下游產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用等方面仍有大量的難題需要攻克。高性能復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展將倒逼我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)加快創(chuàng)新的腳步。