碳纖維是現代高科技戰爭中必不可少的材料，我國在上個世紀六十年代開始用聚丙烯腈為原材料生產碳纖維，但長期未取得實際進展。而在這方面先一步取得成就的日本、美國視它為軍用物資，對中國“禁運”，更不轉讓生產技術，美國的戰斗機之所以看起來那么先進，就

碳纖維是現代高科技戰爭中必不可少的材料，我國在上個世紀六十年代開始用聚丙烯腈為原材料生產碳纖維，但長期未取得實際進展。

而在這方面先一步取得成就的日本、美國視它為軍用物資，對中國“禁運”，更不轉讓生產技術，美國的戰斗機之所以看起來那么先進，就是因為大量采用碳纖維，從這里也可以看出其他國家對中國的忌諱。

那么什么是碳纖維？又為什么被稱為現代材料之王呢？我國是否已經具備高端碳纖維的能力了呢？

什么是碳纖維？

碳纖維本身是一種體內含碳量高于90%的特種纖維，它的直徑為5-10微米，比頭發絲還要細5倍，而我們常談論到的碳纖維，其實是碳纖維與其它基體形成的復合材料，它的全稱叫“碳纖維增強復合材料”，不僅能夠抵抗上千度的高溫，還能經受酸堿常年的腐蝕。

它具有一定的導熱、導電性，更易于成型，不同于其他高強度的復合材料，它像是布匹一樣可以折彎卷起來，在遠處看如同貼紙一樣，但強度足以和鋼比肩，這樣的復合材料既具備碳材料的特性，同時又有著纖維的柔軟度。

碳纖維最開始被拿去造火箭、裝飛機，后來適用于各行各業，我們日常生活中的羽毛球拍、帆船、自行車、滑雪板、釣魚桿等都能見到碳纖維的身影。

雖然碳纖維的性能都高于其他復合材料，但它的缺點也很明顯，它具有一定的脆性、可塑性低，使用它制作的零部件只要破一點就無法修復，必須全部換新的，不像一些鐵制部件焊接一下還能繼續用，這樣一來成本就提高了很多。

就拿航天用的碳纖維舉例，這種碳纖維每公斤花費就高達135美元，其中還有三成多在制作中報廢，實際算下來成本接近200美元，而每公斤的不銹鋼成本只有3美元，價格和碳纖維比起來差了60多倍。

在工藝上，要完成碳纖維復合材料，首先得讓碳絲變碳布，這就需要把一條條的碳纖維按照一定的方向排列整齊，就像我們編花籃、織涼席那樣，有了布之后才能根據應用領域選擇復合材料的制作工藝，比如手糊成型工藝，就是將布片壓在模具上然后用環氧樹脂不斷填充模具，最后加熱將它固定成型。

由此看來碳纖維材料的制造工藝十分精細，涉及到化工、紡織、材料、精密機械等領域，好的碳纖維每個部分的強度、尺寸和性能都需要均勻、達到標準，稍有不慎就會影響穩定性。但它昂貴的價格和嚴苛的工藝并不能阻礙碳纖維的發展，比起傳統金屬，它在很多領域都處于金字塔，美國引以為傲的第四代戰斗機F-22碳纖維使用率就超過30%，而在追求性能極致的賽車領域，碳纖維應用到的配件能夠保證強度的基礎上大幅度降低賽車的重量，完勝鋼和鋁鈦合金。

碳纖維的誕生

碳纖維最早出現于1860年，英國人斯萬發明了以碳紙條為風光體的半真空碳絲電燈，由于當時真空技術不成熟，導致燈的壽命不長，直到1878年，真空技術有了較大的發展，斯萬發明了更實用的白熾燈并獲得專利權。

一年后，愛迪生把專利買下來并發明了以碳纖維為發光體的白熾燈，人類從此進入了電燈時代，可以說愛迪生發明了最早商業化的碳纖維。

1950年美國聯合碳化公司首次用人造絲作原料研制碳纖維，1959年日本大阪工業試驗所首次用丙烯腈作為原材料制得碳纖維，5年后日本碳公司和東力公司成功實現碳纖維產業化，成為了丙烯腈基碳纖維技術的領導者。

到1970年，美國聯合碳化物公司與日本東麗公司達成合作協議，聯合碳化物公司用碳化技術交換東麗公司的丙烯腈原絲技術，目前全球四大碳纖維公司東麗、東邦、三菱和臺塑，前三家都屬于日本，從此美國與日本都走在了碳纖維技術的前沿。

與此同時，我國的碳纖維行業也在如火如荼地發展著，但與美、日兩國相比我國的發展是屬于緩慢的，當海外進入高速發展時代時，中國仍處于研究的瓶頸。

20世紀七十年代中期，我國首次開展了碳纖維技術專題討論，成立研究所。到了80年代，我國從國外引進碳纖維技術，國內的碳纖維行業才開始發展，2000年光威復材公司創造第一條碳纖維量產生產線，打破了海外低端碳纖維壟斷，十幾年后光威復材突破國產T800級碳纖維技術并實現了工程化生產。

2019年10月底中復神鷹公司攻破T1000碳纖維量產技術，成立百噸生產線，同時中國科學院也完成了同級別的高強度碳纖維開發。

現在中國碳纖維已經進入世界前列，也有幾十家大大小小的碳纖維企業能夠量產碳纖維材料，但是制備工藝依然不如美、日兩國，主要以T300這樣低端的水平建設為主，到現在為止碳纖維的核心先進技術依舊掌握在日本東麗公司和美國聯合碳化物公司手中。

目前我國的碳纖維自給率只有30%，大部分高性能的碳纖維仍然依賴美國、日本進口。碳纖維是非常燒錢的項目，有充裕的資金支持才能促進技術的突破，如果人人都忠心于開展中國自主技術研發，那么中國一定在不久的將來具有超過日本東麗的技術。