【正文】 能力的 75％。 CT型碳纖維生產(chǎn)需用高性能特種原絲，這種原絲制備技術是 CT型碳纖維生產(chǎn)的關鍵技術，日本、美國等主要生產(chǎn)公司長期以來不但對高性能特種原絲制備技術高度保密、不肯轉讓，而且也不出售高性能特種原絲產(chǎn)品，這就使 CT型碳纖維長期壟斷在少數(shù)日、美公司手中。 聚丙烯腈（ PAN）基碳纖維有兩大類，即大絲束碳纖維（ LT）和小絲束碳纖維（ CT）。 1976年在中科院山西煤炭化學研究所建成我國第一條 PAN基碳纖維擴大試驗生產(chǎn)線，產(chǎn)品性能基本達到日本東麗公司的 T200，國內(nèi)也叫做高強 Ⅰ 型碳纖維。產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 90％左右。 根據(jù) 制作 原料不同可分為 4 類： 聚丙烯腈（ PAN）基碳纖維 作為高性能纖維的一種，碳纖維既有碳材料的固有本征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代軍民兩用新材料，已廣泛用于航空航天、交通、體育與休閑用品、醫(yī)療、機械、紡織等各領域。 2 ⒉ 高強度型（ Ⅱ 型或 C 型）碳纖維 是指在 1300～ 1700℃ 下炭化得到的碳纖維。在碳纖維材料的研究和開發(fā)過程中，科技工作者已經(jīng)認識到，碳纖維材料是進入二十一世紀的最具誘惑的纖維增強材料。它的廣泛應用將會極大的改變我們的生活方式和提高我們的生活質(zhì)量。 1 碳纖維電熱管的培訓材料 碳纖維是一種新型的高性能纖維增強材料，它具有高強度、高模量、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變、導電、導熱和遠紅外輻射等諸多優(yōu)異性能。 用碳纖維復合的工程材料優(yōu)于金屬材料，其抗拉強度高于鋼材于3～ 4倍；剛度高于 2～ 3倍；耐疲勞性高于 2倍； 重量比鋼材輕 3～ 4倍；熱膨脹小 4～ 5倍。 一、碳纖維 的分類及技術背景 碳纖維是以聚丙烯腈纖維、粘膠纖維或瀝青纖維為原絲，通過加熱除去碳以外的其它一切元素制得得一種高強度、高模量纖維，它有很高的化學穩(wěn) 定性和耐高溫性能，是高性能增強復合材料中的優(yōu)良結構材料。這種纖維強度很高，可達 ～ ，模量約為 13842～ 16610cN/tex。 美國聯(lián)合碳化物公司（ UCC）于 1959年開始最早生產(chǎn)粘膠基碳纖維，五六 十年代是粘膠基碳纖維的鼎盛時期，雖然目前已開始衰退，但是它作為耐燒蝕材料至今仍占有一席之地。 1974年，美國聯(lián)合碳化物公司開始了高性能中間相瀝青基碳纖維 Thornel－ P55的研制，并取得成功。我國從 “六五 ”開始研制高強 Ⅱ 型碳纖維（相當于 T300），但歷經(jīng) 20年，產(chǎn)品性能指標仍未達到 T300標準，至今 3 仍處于中試放大階段 。 20世紀 90年代中期以前世界上生產(chǎn)的都是CT型碳纖維。 LT型碳纖維技術的進展，打破了一直由少數(shù)日、美公司壟斷的局。世界 CT型碳纖維總生產(chǎn)能力為 22100噸 /年； LT型碳纖維總生產(chǎn)能力為 9550噸 /年；實際生產(chǎn)量約為 7000噸 /年。之后，由于發(fā)明了鎢絲的制造 方法，它更有效地將電能轉換為光能，且使用壽命長，一直沿用至今。炭纖維的研究與開發(fā)又引起各國的極大關注。前蘇聯(lián)在 70年代初開始研制粘膠基炭纖維，目前無論是質(zhì)量、產(chǎn)量、品種和應用都居世界之首。天然纖維素漿粕配制成紡絲液，用濕法紡制成粘膠連續(xù)長絲。它的結 構單元中有三個羥基，即一個伯羥基和兩個仲羥基，分別在 ，賦予其較 強的吸水 (濕 )性，而 1，4苷鍵則是熱裂 (解 )的基礎。 粘膠基炭纖維在結構和性能上有許多獨道之處，其它種類炭纖維無法與其比擬，因而 不 會被徹底淘汰出局。美國和俄羅斯把粘膠 炭 纖維增強酚醛樹脂復合材料用于戰(zhàn)略武器的隔 (防 )熱材料，利用了粘膠基炭纖維耐燒蝕的特 性和酚醛樹脂 6 殘?zhí)剂扛?、焦化強度高和發(fā)煙量少的性能，兩者的性能疊加，使其復合材料的 綜合性能優(yōu)異無比，成為當今仍是不可取代的防熱材料。此外，炭材料靠晶格波傳熱，它的 La 較小，也使其具有隔熱保溫性能。炭纖維、炭 帶、炭布和炭紙都可作為發(fā)熱元件，可與橡膠、塑料、無機絕緣材料 復合制造各種形狀、不同功率、不同用途的加熱器材。值得一提的是外傷包扎帶 (繃帶 )，已在俄羅 斯等國得到實際應用，是值得研制和推廣的項目。瀝青炭纖維在 20世紀 60年代初由日本學者大谷杉郎首先研制成功，并于 1970年由日本吳羽化學工業(yè)公司進行工業(yè)化生產(chǎn)。瀝青調(diào)制是瀝青炭纖維制造中的一項重要工藝步驟，原料瀝青經(jīng)熱致和溶致等主要調(diào)制手段，得到的調(diào)制瀝青可作為紡絲瀝青。原料來源不同，其調(diào)制將會涉及到多項化學化工技術，諸如瀝青的氧化、氫化、樹脂化、晶質(zhì)化等方法。 調(diào)制得到的紡絲用瀝青，可應用熔融紡絲原理紡成瀝青纖維。紡得的瀝青纖維，其截面依噴絲孔形狀而定，一般為圓形，也有三葉形 (Y)，十字形 (+)等非圓截面，還可紡成空心的中空纖維。炭化是在惰性氣氛中進行，通常處理溫度為 1000 ℃ ～ 1500 ℃ 左右，使不熔化瀝青纖維排除非碳原子形成瀝青炭纖維。普通瀝青基炭纖維(GPPCF)為光學上各向同性的炭纖維，力學性能較低；高性能瀝青基炭纖維 (HPPCF)則為光學各向異性的炭纖維，抗拉強度和模量等 力學性能很高。因此，雖在 80年代有較快發(fā) 展，但至今仍不能取代聚丙烯腈基炭纖維的主導地位，只是由于其具有某些其它種類炭纖維無法比擬的特性而進行一定量的生產(chǎn)。從 70年初開始進行了大量探索工作，發(fā)表了一系列研究報告和相關資料，并以氣相生長炭纖維 (Vapor Grown Carbon Fiber)命名這種纖維狀炭。 以低碳烴為原料 (碳源 )，在還原性載氣 (H2)氛圍中高