碳纤维，大家都经常听说起，既熟悉又陌生，它是一种高性能材料，既有碳材料硬的固有特性，又有纺织纤维柔的加工特性，被称为材料之王、“轻量化革命”的领导者。
01、简介
碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。
大家常说的 “碳纤维” 实际上是碳纤维增强复合材料的简称。碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer)，简称CFRP。碳纤维增强复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料。
碳纤维增强复合材料的最基本构成单元是碳丝(Carbon Fiber Filament)，碳丝的基本原材料是预聚物(Prepolymer) 聚丙烯腈(PAN) ，人造丝或石油沥青。然后通过化学和机械方法使碳丝成为碳纤维织物，用于碳纤维制件。
02、碳纤维分类
按照原料体系：碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈（PAN）基三大种类，其中PAN基碳纤维因其生产工艺简单、成本较低、碳化吸收率较高、力学性能优良等特点，是生产高性能碳纤维最有前途的前驱体，利用其制备的碳纤维综合性能最好、生产工艺成熟简单、应用最广、产量最高、品种最多，是目前全球碳纤维市场的主流，产量占全球碳纤维总产量的90%以上。
按性能：碳纤维可分为通用型、高强型（GQ）、高强中模型（QZ）、高模型（GM）和高强高模型（QM）碳纤维。日本东丽公司由于其碳纤维领域的主导地位，其产品代号成为业界通用指标，一般分为高强“T”系列和高模“M”系列，数字越大对应的性能等级越高，尾号带字母的性能等级高于不带字母的（如T300B性能大于T300）。
根据丝束大小：碳纤维可划分为小丝束和大丝束，小丝束碳纤维初期以1K、3K、6K为主，逐渐发展为12K和24K，主要应用于国防军工等高科技领域，以及体育休闲用品，如飞机、导弹、火箭、卫星和渔具、高尔夫球杆、网球拍等。通常将48K以上碳纤维称为大丝束碳纤维，包括48K、60K、80K等，主要应用于工业领域，包括：纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。
03、碳纤维特性
碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。
碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工的两大特性，是一种力学性能优异的新材料。
04、碳纤维重磅新闻：中国石化成立碳纤维公司：系统研发“黑黄金”
从中国石化新闻办获悉，中国石化所属上海石化近日全资注册成立上海金山石化碳纤维有限责任公司，注册资本10个亿。该公司是以碳纤维技术攻关和产业化为主攻目标，主要从事碳纤维新材料、下游复合材料等的合作研发和生产，同时开展碳纤维及其制品业务的市场经营及售后技术服务。
碳纤维技术有着森严的技术壁垒，此前只有日本、美国等少数发达国家拥有并掌握，上海石化是国内较早研发碳纤维并进行产业化生产的企业。2012年，该公司采用自主研发的碳纤维成套技术，生产12K小丝束碳纤维。2018年，成功试制出了具有国际先进水平的48K大丝束碳纤维。
2021年1月，国内首个48K大丝束碳纤维项目在上海石化开工建设，该项目投产后将一举改变我国大丝束碳纤维全部依赖进口、长期供不应求的局面。截至2020年，上海石化共获得碳纤维相关专利165项。日前，上海石化建成投产碳纤维二阶段千吨级装置，产能达1500吨/年，为我国高端制造业的发展提供有力支撑。该公司生产的碳纤维材料已应用于南京机场改扩建、机械设备耐磨制件，以及公路、高铁等基础设施维修等领域。
据了解，国内每束碳纤维基本处于0.1万根~1.2万根之间，称为小丝束碳纤维，每束碳纤维根数大于4.8万根（简称48K）的称为大丝束碳纤维。上海石化研发试产的48K大丝束碳纤维，力学性能优异，是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料，被称为“黑黄金”，可广泛应用于飞机部件、轨道交通原材料、车身等高端制造领域。
当前，中国石化正加快建设技术先导型公司，以科技创新为关键支撑，不断深化科技体制机制改革，加强关键核心技术攻关，全力构建以能源资源为基础，以洁净油品和现代化工为两翼，以新能源、新材料、新经济为重要增长点的“一基两翼三新”产业格局，全力打造世界领先洁净能源化工公司。（来源：互联网）
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