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短碳纖維的起源

1880年,美國發明家愛迪生首次將竹纖維碳化成絲,用作電燈泡中的發光燈絲,開啟了碳纖維(CF)的先河。以U.C.C .為代表的使用碳纖維作為結構材料的先驅,在1959中以瀝青纖維為原料,經過幾千百度的高溫碳化,得到彈性模量約為40GPa,強度約為0.7GPa的碳纖維。1965年,該公司在3000℃的高溫下延伸相同的原料,開發出具有高彈性的絲狀石墨化纖維,彈性模量約為500GPa,強度約為2.8 GPA。1961年,日本大阪工業技術研究所的藤田武夫博士以聚丙烯腈(簡稱pan)為原料,經過幾千度的氧化碳化,得到彈性模量如下

碳纖維,160GPa,強度0.7GPa

在1962,日本碳公司。用聚丙烯腈制成低彈性系數的碳纖維。東麗公司還開發了以PAN纖維為原料的高強度CF,彈性模量約230GPa,強度約2.8GPa,從1.966達到月量產規模1噸。同時,他們還開發出碳化溫度在2000℃以上的高彈性模量CF,彈性模量約400GPa,強度約2.0GPa,PAN系列碳纖維產量在1992年達到6500噸/年,2000年超過1000t/a。

雖然碳纖維需求逐漸擴大,但1991冷戰結束後,軍事用途萎縮,經濟蕭條導致供需失衡,行業受到打擊。但美國波音B777這壹尖端機型的生產,以及土木、建築、汽車、復合材料等應用領域的拓展,使得碳纖維行業增長緩慢。

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