4观点呈现

　　碳纤维的结构、性能（二）

　　碳纤维分为小丝束和大丝束，小丝束有有1K（1000根）、3K、6K、12K、24K，线密度＜900g/km。中大丝束达到几十k，甚至上百k，线密度＞900g/km，一般在风机叶片等材料上用。目前国内做得是通用型（T300）第一代复合材料增强体，高强型（T700），高强中模型（T800）第二代复合材料增强体，高模型（M40）飞行器、卫星等复合材料增强体,高强高模型（MJ系列）。

　　碳纤维的生产流程首先是聚合纺丝，因为碳纤维不是从煤里提炼出来的，而是从大化工提炼出来的。然后将聚丙烯腈单体通过聚合做成高分子聚合物，通过挤压、水洗、牵伸、上油等工序制得白色原丝，再通过氧化、低温碳化、高温碳化还有表面水洗、收丝等得到碳纤维。从始至终有20多道工序，1800多控制点，装备要求高，是一个极其复杂的系统工程。

　　5观点呈现

　　碳纤维的应用价值

　　碳纤维前景非常好，有极好的投资价值，国内一些大型企业都在进行碳纤维投资。当然，目前国内碳纤维市场比较艰难，能够生存下来的都是几个大厂。国外碳纤维价格低，质量好，单条产线都在2000-3000吨，而我们仅能达到500吨，可以达到1000吨的凤毛麟角，受到国内外的竞争压力大。但一些大企大厂仍然在上马碳纤维，因为它的未来应用趋势非常明显。

　　国内，目前碳纤维一般要和树脂复合做成复合材料。碳纤维通常做成预浸料或者做成布、编成带来用。通过加工，碳纤维产业链的附加值发生了变化，作为化工原料的聚丙烯腈单体，每公斤10元，通过聚合纺丝得到白色的碳纤维，20-45元/公斤，附加值大约是2-4倍；做成黑色的碳丝后每公斤150-300元，附加值增加了7倍，目前一吨聚丙烯腈的价格大约是12000-13000元，做成碳纤维，一吨是100万元左右；如果做成复材，价格每公斤达到400-3000元，附加值非常巨大。

　　从工艺的角度来说，有缠绕、手糊、2D编制、3D编制、模压、涂层、拉挤等各种各样的应用工艺，种类繁多。根据构件的成型，样品不一样，适用环境不一样，所以工艺也不一样。

　　6观点呈现

　　碳纤维的应用（一）

　　从领域的角度来讲，随着全球变暖，要用到清洁能源，并设法节约能源，石油价格飙升希望能源多样化，经济对高性能的材料提出了应用需求。以往，碳纤维往往用于国防，现在开始从国防转到民用，应用于清洁能源，如风力发电翼片（用量非常大）、压缩气瓶（储氢气瓶是国际上的难点，也是我们国家在公关的重点）;节约能源，如飞机（波音787）、汽车;能源多样化，如核反应堆、深海油田开采;国民经济国防，如医疗设备、数码产品。

　　在航空方面，一架波音777要用到10吨碳纤维，一架波音787要用到35吨碳纤维，一架空中客车A380要用到38吨碳纤维，不得不说航空工业带动了碳纤维产业的发展。波音787几乎整架飞机都在用碳纤维做材料，减重非常明显，以往一次飞行所用的燃油用量现在可以提高到两次。

　　在航天方面，碳纤维在航天飞行器上发挥了不可替代的作用。目前，在我国的航天器上，碳纤维用量非常大，碳/酚醛防热复合材料一方面应用于防热层部件，再入飞行器上;另一方面应用于发动机燃烧室绝热套喷管座部件、扩散段等部件，火箭发动机上。碳/碳防热复合材料应用于喷管、喉衬等防热部件，固体火箭发动机上;应用于推力室身部部件，轨控发动机上;应用于头部、翼前缘、主结构部件，超声速飞行器上。碳纤维环氧结构复合材料、碳纤维双马结构复合材料应用于整流罩、复合基座、惯组基座、卫星支架、级间段、发射筒、仪器舱、诱饵舱部件，弹体/箭体结构上。碳纤维结构复合材料应用于壳体部件，火箭发动机、助推器上。战略导弹火箭发动机三级结构每减少1公斤，增程16公里；战略导弹弹头重量每减少1公斤，可以增程20公里以上。