19凡年日本大阪工业试验所率先发明了高性能，4基碳纤难的工艺技术，开创了0本碳纤维发展的新纪元，经过30年的技术进步。现日本的碳纤维及其原丝己形成日本战后50年具，世界**水平的十大支柱产业之。日本大碳纤维公司的产能约占世界的78，而产量占70左右1.产品的性能系列化程度，均居世界**地位。美国PAN基碳纤维但迄今其碳纤维产业的总体水平仍居第位。我国台湾省的碳纤维产业市场的强大牵引下，近几年来迅速崛起，成为亚洲的另发达地区，今年的总产能将翻番至4000ta，而PAN原丝将突破万13大关。与这些国家和地区相比，我同的基碳纤维虽然起步也不晚。但始终处于低水平徘徊的状态，远远满足不了国防现代化和民用市场快速扩展的需求。那么，究竟是什么原因导致这些国家和地区在碳纤维发展会出现如此巨大的反差，这是我国有关领导和科技工作者十分关切和亟待解决的问。本文试从宏观和微观的角度对此进行概要的分析，以便提出几个值得深思的问，供今后的研发工作参考。

　　另外，近年来国外的碳纤维发展迅猛，美国的大丝也基碳纤维异军突起，大大推动新型产业和高科技的发展，促进了传统材料的更新换代，对提升闲民经济的整体素质，蜇要作用。总之，碳纤维己引起我同高层领导的重视，究竞期间如何更有效地安排碳纤维及原丝的研发计戈，如何加快步伐缩短与国外越来越大的差距，也想借此机会提几点意和建议，仅供参考。

　　1国内外发展，基碳纤维的成功经验和教训宏观分析l小丝束PAN基碳纤维本发展，基碳纤维的独特优势在于这些碳纤维公皆起源于腈纶生产厂家。拥，较强的丙烯腈共聚成纤技术与基础研究实力，这是决定目前日本大腈纶公司的1.

　　原丝均**于世界的基本因素。尽管所选用的溶剂体系各异，但都可生产出相当于丁800水平的高性能碳纤维，其中东帕所选用的DMSO由于是良有机溶剂，聚合物浓度较高，纺出混成分的选择3由度大。有利于生产不同系列的高性能碳纤维。而菱人造丝所选用的DMF虽然也具，相似的优点。但在溶液聚合中游离基容易转移至溶剂上。致使聚合时间过长，影响设备利用率山1430在这方面好些，约22聚合转化率可达95.总之，由于日本掌握了生产优质1基碳纤维早在60年代后期就以原丝技术来交换美联碳。，的碳化技术与设备，使它有条件从事碳化方面的配套研究。形成了世界碳纤维的顶峰生产厂家。日本其它两家碳纤维公司的碳化设备则靠购买美国叩公司的产品来生产。

　　美国的碳纤维公司与日本的不同点在于它们都是非腈纶生产厂家1六1原丝皆依赖于日本，虽然00期曾抑有原丝的生产技术，但由于没有纤维方面的技术实力，原丝的技术进展缓慢。加上后来发生在印度的毒气泄漏事件，被迫出卖了其碳纤维事业部。后来的众1！1010公司虽也从东丽引进了DMSO法PAN原丝生产线，但迄今也无力与东丽相抗衡。致使今后被迫出让给英H石油公司，形成BPAmOCO公司，正是由于美国的原丝受制于日本，才使其碳纤维产业沦为流生产国。甚至象早期的只6公司尽管碳丝的生产规模已达到干ta，但仍然处于亏损或微利局面，K后被迫为Hexcel公司所兼并，靠下游的，只，制品来改总体经济效益。

　　我国台湾省的台塑公司是家石化等综合性厂家。既未生产过腈纶，过去也从未生产过碳纤维。仅靠自己雄厚的经济实力和该岛碳纤维体育休闲用品山场的牵弓。与蓬甲大学等协作来发展自己的PAN原丝及碳丝技术，在短短的几年时问内，跃而成为世界上举足轻5的碳纤维生产厂家。占领广我国的部分市场。其中有条成功的经验是值得提出的。那就是其原丝和碳丝生产装置选用了世界各国*先进的设备组装而成，例如其纺丝原液的脱单体装置是购买意大利著名厂家的设备。预氧化和碳化设备皆订购美国HaPer公司的产品，因此保持了总体设备的先进性和高精度，保证后起厂家的竞争力。据说*近其原丝和碳纤维性能皆有所提高。

　　我国的碳纤维事业，由于种种原因迄今尚处小而散和粗放式生产阶段，既有十年动乱的干扰。又有部门所有制造成的人才和资金严重分散，也有知识水平的局限和管理不善，还有设备精度低和不完善等诸多因素，要改变现状。只能进行综合治理。

　　综。所述，要生产出优质的碳纤维，原丝是关键。这点近年来在我国己达成共识。此外工艺设备的完善和控制精度也很重要，没有高邝的术和精细的管理，是生产不出高忭能90年代初，美国，加记和2，1吐与英国以原丝生产厂031心公司协作，进行了大丝束碳纤维的研制，1995年前后终于开发出性能相当于1300碳纤维的大丝束产品。而且其后世界*大的高尔夫球杆生产厂家3发明了将它应用于高尔夫球杆生产的技术和设备，从而大大推进了兼并英国碳纤维公司后也正将其产能扩大节95，13，并兼并了美闽1山13公司。美欧大丝束碳纤维的迅猛发展，直接威胁了日本厂家的垄断地位，迫使日方采取两大措施加以抑制氐在扩大产能基础不断降低小丝束碳纤维的售价，现向我的售价已低于美国的大丝束碳纤维价，利用自己原丝技术和碳化技术的双重优势。开发出性能更高的大丝束4.2，3，丝，离散系数小，而东丽自1997年兴建300！3的中试线后，今后已扩大至20003，产品主要输出美困，从而使美欧的扩产计划受阻。美欧大丝，碳纤维公司也意识到原丝须和碳丝配套生产的重要性，因此AKZONOBEL公fj率先兼并了英国，131公司，以确保其子公司美国0，31有足够的高质里原丝提供。口前芄强度为3.803，离散系数5.综合件能高于其它美欧厂家。2，公旬前两年也收购了位于达佩斯市郊的腈纶厂。并改造成大丝束，六1原丝厂。，迄今质量尚未过关。从而影响了原有的大发展计划。而301公司由干没有自己的原丝厂。前产品性能相对略低，因此正枳极寻求新的大丝束原丝来源。

　　由此可，无论是大丝束还是小丝束碳纤维生产厂家，要想获得稳定而有竞争力的发展。都必须抑有己相配套的原丝生产线。

　　1.2微观分析从工艺技术的微观分析来看，PAN原丝及其碳纤维是种影响质量因素极其复杂的高科技产品。原丝的生产工艺共有约30项因子70余种影响参数。而顶氧化至碳化等约有20项因子45种影响参数，而且原丝各参数问碳化各参数间及原丝和碳化参数问还可能有交互作用。只有弄清这些工艺技术对*终碳纤维各主要指标的影响度，找到主要矛质点和*佳工艺参数。才能研制出不同性能档次的原丝和碳纤维，而要达到这点就需要用实验设计法来安排实验并借助计算机进行复杂的计算。方能达到0的。当然。为简化实验可以优化某些条件和排除些次要影响因素。达到快捷的目的我国目前存在的突出问是①大都采用单因子法来确定*佳工艺参数，工艺设备不完善。如缺乏消除内应力和高压蒸汽拉伸装置等，某些重要技术尚未突破。如万孔以±的干喷湿纺及其先进装置，管理2的粗放型，顼氧化炉体结构不先进。，没有碳化炉的微量氧检控手段，行没，中央计算机控制系统。对烧成过程的全套工艺参数无法进行有效的自控，无法保证丝束的温度张力和气体流景的均衡，无法确保环保安全。从而无法提高碳纤维的综合质量和性能，难以确保人身安全。

　　2国内外，基碳纤维面临的新形势与挑战2.1国外据东邦人造丝公司的推定，1999年年底，世界小丝，1基碳纤维的产能比例如下东丽集团占35.7.东帮人造丝占25.8，菱人造丝占16.5，出161占3.7，8 13，年时间增长了8，其中1本增长了42，在大丝束碳纤维方面，1998年的世界总产能为763，3，1999年为80 1；年问增长了32.为此，大小丝束，基碳纤维的16强1.这种增长速度是其它化纤产品罕的，这明其市场需求增长的幅度之大。其中增长，快的莫过于产业领域，包括土木建筑汽车活性炭纤维海底油田输油管，座平台仅此项需400，碳纤维，加上其它部件为800，10000风力发电用叶片20！以上需采用，及各种碳纤维增强热塑性树脂0尺丁，部件等。

　　0前，用于高尔夫球杆等的12型碳纤维的价格为3235，0日元，大丝束碳纤维将下降至25，0，2700元kg.而飞机用的高强高模碳纤维均为2，3万tl元kg.从发展趋势看，大丝束碳纤维的出现，将使，基碳纤维向两极分化，即超高级高价碳纤维和通用型廉价碳纤维。

　　然而。l，提出的是，在美国PAN基碳纤维即将面临0叱，公司的较廉价间相沥青碳纤维的挑战，该公司所发明的技术系采用有机溶剂的相分离纺丝法，而且可以较大幅度缩短预氧化时间，具有较强的竞争力。因此该公司0前正加紧订购生产装置，计划于2002年初投产，产能为300，13.

　　2.2国内近年来，我国的碳纤维市场发展很快，今年可茧达到120，15，13，大都由口本台湾省台塑和韩国产品所占领，*近美国产品也开始打入1句市场。此外，日本的家原丝小丝束己输入我国。东邦也在设法找渠道输入，这对暂无国产合格原丝的碳纤维厂家来说，无疑是个机遇，因为其售价低于国产品，而性能栉质量好；但它对生产原丝的厂家和即将引进原丝生产线的企业来说，又是严峻的挑战，迫使他们必须不断提产品质量，扩大生产规模和降低成本。不然会，定的风险，除非是己消化掉并发展下游制品。

　　目前要上，1原丝和碳纤维的厂家较多，其中中宝碳纤维公司和安徽华皖公司的引进项目已经国家批准，正在筹备引进。吉化和吉碳计划扩大1尺和3尺碳纤维生产装置，前者还将借助北京化工大学的技术改造现有硝酸法，原丝指出的是青岛化工学院高分子工程材料研究所拟于明年引进国外具有9，年代末水平的教学用碳纤维试验线，其1控水平极高，可制备1尺，48尺的大小丝，碳纤维。1东天泰碳纤维有限公司的4，13碳纤维项目，有望列为国家计委的范工程项3，办将引进台湾省的预浸料生产线。届时将成为我国几大碳纤维生产基地之。此外，在十期间我，还可能出现另家大丝，碳纤维的合资企业，因此大丝，1汶原丝的国产化将是重要课之。目前计划想引进W外PAN基碳纤维生产线的还有桂林上海和江苏等，这些后起厂家应充分考虑国内外的市场容呈和自己的竞争实力，不然风险是很大的。当前急需推进的是碳纤维下游制品的开发，只有这样才能起到互动和相互促进的作用，3对十期间我国，人基碳纤维的研发如上所述；制约我国1切碳纤维发展的基本因索是1原丝质量差和无高精度的碳化装置，因此建议国家的重大科技攻关课或超863计划应紧紧围绕此项重点。

　　同时也要配套考虑辅料问，此外，如何正确处理大丝束和小丝，基碳纤维的关系，也是我1！5业界分关心的问。

　　大丝，碳纤维无疑是今后的发展方向之，对传统材料和许多产业的更新换代，十分重要的意义，但考虑到我国0前还处于开发初期。约95吣以的市场仍依赖于24尺以下的小丝束碳纤维。特别是军工急需的碳纤维100.为小丝束。从闱际上看，目前小丝，的市场仍占居优势，而且1前世界需求坫*大的丁300档欠的碳纤维，正迅速向1700性能水乎过渡，象土木建筑和体疗用品用的碳纤维有相当部分采用12的丁700型产品；而大丝，碳纤维的强度指标是很难达到4.9，3的，而且其性能离散系数要比小丝，大，这就决定，在些高科技和军工领域以及事关生命安全与要求长寿命的应用领域。仍需要小丝，碳纤维。有些慢要的工业领域如土木建筑虽然也可以选用大丝束碳纤维，但加固层数要比采用同样性能档次的小丝束碳纤维要多。才能达到相同的加固水平。

　　从而抵消了其价格低的优势。为此，在今后相当时期内小丝束碳纤推仍将有其强大的生命力。总之，目前我围的大丝束碳纤维应养力于解决其原丝的国产化和市场开发方面，由于期间可用于高新技术化纤的科技攻关资金，哏，这方面的工作建议先按市场经济的规律由企业自行开发，国家优先安排小丝束原丝碳化专用设备及某些量大面宽的下游制品开发项目，如碳纤维新型建材和廉价0尺，等。

　　4结束语目前，我国的，基碳纤维无论是小丝，还是大丝束正迎来大发展的机遇，小丝束的国内新市场如压缩天然气罐高压容器油田抽油杆等正在开拓，而大丝，碳纤维还存在国际合作的机遇。这将有利于开拓国际市场。但是在这种大好形势下。也应该看到我国当前的市场毕竟还，限。而且绝大多数市场均由海外占有。因此国家也应实施宏观调控，防止重复引进和哞设，不然我国碳纤维产业小而散的局面将难以改变，在加人评丁，后将难以与国外大公司相竞争。