中国为什么制造不出高强度碳纤维

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精选答案

原材料；制备工艺；制造装备；内外部环境

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建造师小黄龙

中国为什么制造不出高强度碳纤维

第一，原材料

纤维状碳材料需要利用含有碳原子链的高分子进行炭化来得到。经常用来炭化的高分子有三种：纤维素（Rayon）、聚丙烯腈（PAN）、沥青（pitch），今天讲的是聚丙烯腈。如果原丝不均匀，里面含有很多杂质或者缺陷，这些缺陷就会传给碳纤维，所以要想造出好的碳纤维必须有好的原丝。

第二，制备工艺

从聚合时候的温度、流量、搅拌速度到纺丝时候各级凝固浴、水浴的温度、速度，还有预氧化、炭化等过程，碳纤维制备过程中的这些工艺参数怎么组合才能得到最好的碳纤维，是一个问题。

国内基本上都是差不多主义，没有谁真正塌下心来去研究这些参数的每一项，一个参数造成的缺陷不算多，可能很多参数没有优化，最后的碳纤维就差了十万八千里了。还有就是我们如果要优化这许多的参数，需要一个庞大的试验计划，有谁能有资金支持这些实验呢。为了尽早做出产品，都在不断妥协妥协，结果却造不出好产品。所以制备工艺上，我们还需要有很多路要走，别看我们能做出号称T300水平、T700水平碳纤维，只是不是太均匀。要是能做产品性能均匀了，付出的努力将n倍于造出差不多的产品。所以国内很多企业用便宜的价格卖差不多的产品也是无奈，因为日本均匀性好的碳纤维价格不会高太多，为了这不太多的差价去付出几十倍的努力提高均匀性，企业会做这种事吗？

第三，制造装备

工艺参数的调试需要制造设备来实现。想一想如果我们想试验不同牵伸率对碳纤维性能的影响，将工艺参数输入在控制器上，而牵伸辊却速度不稳定，还振动，那我们还能做得好吗？别以为这个问题好解决，一个牵引机上好几个辊，速度都要调节好，关键是微振动，几乎测不到的震动都会影响产品性能。干喷湿纺工艺，喷丝头与 液面的距离是非常严格的，液面波动将会影响凝固效果。

第四，内外部环境

有人可能知道日本碳纤维早期的价格吧，现在的价格远远低于原先价格。什么时候降下来的呢？就是在我们宣布能产业化生产T300水平碳纤维那几年。什么原因？ 是日本想跟我们竞争吗？不可能，日本人知道我们发展水平，它即使不降价我们也竞争不过他，我们无非能分走一些低端订单，根本无法动摇日本的垄断地位。日本最主要的目的是打击投资者。