碳纤维是由聚丙烯腈（PAN） （或沥青、粘胶）等有机质料正在高温境况下裂解碳化酿成的含碳量高于 90%的碳主链无机纤维。碳纤维职能优良，碳纤维耐 超高温（非氧化氛围条目下，可正在 2000℃时利用）、耐低温、耐酸、耐 腐化、热膨胀系数幼（能够耐急冷急热，纵使从 3000℃的高温卒然降到 室温也不会炸裂），导热系数大。

　　PAN 基碳纤维是主流。根据原质料分别，碳纤维可分为聚丙烯腈（PAN） 基、沥青基、粘胶基碳纤维。沥青基因为正在材 料造备、纺丝和氧化等进程中比 PAN 基碳纤维疾苦，从而本钱较高，有获得大范围运用。但因为高职能沥青基碳纤维具备高刚性、高导热和 高效用性，正在航空航天范畴仍据有一席之地。粘胶基碳纤维因为分娩率较低，造备本钱相对更高，以是产量范围较幼。

　　碳纤维最终以碳纤维复合质料时势运用正在轻量化/高强/高模等范畴。碳 纤维最终以碳纤维复合质料时势用于下游。相较其他质料，碳纤维复合 质料密度最低，碳纤维复合质料强度/模量也高于大一面质料，度型/高模量型碳纤维复合质料抗拉强度别离为 1400/1100Mpa，弹性模 量别离为 130/190Gpa（碳纤维复合质料的抗拉强度/弹性模量会幼于碳 纤维碳丝）。以是正在轻量化/高强/高模等运用范畴，碳纤维复合质料的能上风鲜明。跟着碳纤维本钱和价值的降落，碳纤维复合运用范畴 希望火速扩张。

　　碳纤维运用以标模为主，大/幼丝束占比各靠近一半。根据拉伸强度伸模量，碳纤维可分为标模、高强、、超高强、超高模碳纤维等。 目前业内产物分类合键参考日本东丽的商标，并以此为根源确定自己产 品的商标及级别，如 T300-T1100G 系列以及 M35J-M60J 系列，个中 T 代表强度，M 代表模量。根据每束碳纤维中单丝根数，碳纤维能够分为 幼丝束和大丝束两大种别。1K 显示一束碳纤维中有 1000 根单丝，广泛 将 24K 以内的碳纤维称为幼丝束（席卷 1K、3K、6K、12K、24K 等）， 将 48K 以上的型号称为大丝束（席卷 48K、50K、60K 等）。目前标模 碳纤维有大丝束和幼丝束的分别，标模以上的碳纤维暂无大丝束显示。

　　大、幼丝束产物工艺/壁垒/运用场景分别。从工艺和壁垒来看，幼丝束 工艺本事恳求高，正在分娩中杂质含量庄重职掌，原丝职能恳求高，氧化 进程较慢，碳化进程中有时必要较高温度，同时必要举办产物认证；而 大丝束正在分娩中许诺有肯定杂质，氧化进程疾，碳化温度相对较低，无 需认证，以是大丝束职能不如幼丝束。职能/价值的分别，导致大、幼丝 束运用场景分别。幼丝束本钱/价值更高，通常用于航天军工等范畴，称 为“宇航级”碳纤维；大丝束产物职能相对较低但造备本钱亦较低，因 此运用于风电、轨交等工业范畴，也被称为“工业级”碳纤维。（讲述原因：另日智库）

　　碳纤维流程庞大，存正在工艺/本事/资金壁垒。碳纤维分娩流程分为原丝 造备合节/碳丝分娩合节/复材分娩合节。起初，财产链上游企业先从石油、 煤炭、自然气等化石燃料中造得丙烯，并经氨氧化后获得丙烯腈；丙烯 腈经聚会和纺丝之后获得聚丙烯腈（PAN）原丝。然后，财产链中下游通过预氧化、低温和高温碳化后获得碳纤维；碳纤维可造成碳纤 维织物和碳纤维预浸料；碳纤维与树脂、陶瓷等质料联合，可酿成维质料，最终由百般成型工艺获得下游运用必要的最终产物。个中， 原丝造备合节工艺/本事壁垒相对较高，碳化合节资金壁垒相对较高。

　　碳纤维的主旨本事为原丝造备本事。碳纤维原丝造备是碳纤维财产链的 主旨合节，碳纤维原丝的质地和本钱很大水准上肯定了碳纤维的质地和 分娩本钱。碳纤维的强度明显地依赖于原丝的微观形式构造及其致密性。 假使原丝的分子构造和麇集态构造存正在分别水准的缺陷，必将重要影响 碳纤维的质地和职能。质地过合的原丝是财产化的条件，是安祥分娩的 根源。分别原丝工艺生 产的原丝对碳化修设通过职能不同很大，通过性好的原丝适合修设的能 力强，碳化修设与上游原丝特色配合后，碳化分娩修设看待上游原丝特 性适合才具拥有较强的依赖性。

　　碳纤维原丝造备的本事壁垒/工艺差异合键展现正在纺丝进程。碳纤维原丝 的工艺合键分为聚会进程、造胶进程（原液）、纺丝三个进程。正在纺丝过 程中，通过历久的本事酌量和工程化实验，国际上酿成了湿法纺丝和干 喷湿法纺丝两种原丝造备工艺。干喷湿法纺丝工艺拥有碳纤维表表缺陷 少、拉伸职能和复合质料加工工艺职能优良、纺丝速率疾等甜头。国际上日本东丽和美国赫氏率先 完毕了干喷湿纺工艺的打破，国内中复神鹰正在 2013 年完毕打破，江苏 恒神于 2014 年修成干喷湿纺专用原丝分娩线和碳化分娩线S 级碳纤维干喷湿法财产化造备项目判定。而湿法 纺丝固然纺速相对较。