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碳纤维简介
碳纤维（carbon fiber简称CF）是一种高强度、高模量的高性能纤维材料，含碳
量90%以上。作为一种性能优异的战略性新材料，碳纤维密度不到钢的1/4、强度
是钢的5-7倍，广泛应用于航空航天、新能源、交通运输、体育休闲等领域。
碳纤维与常用材料的力学性能对比
密度拉伸强度 拉伸模量比强度
比模量
材料
（g/cm3） （MPa）（GPa） [MPa/（g/cm7 ）][GPa/（g/cm ）]7 碳纤维复合材料 1.5
玻璃纤维/聚酯2 1548 1245 1197 393135 48.2206 1068 623 9324 2626 复合材料
金属
结构钢
铝合金
钛合金
7.9 2.8 4.5 152.6 141.3 157.572 712 116.725 Copyright ? xincailiao
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资料来源：赛瑞研究
碳纤维分类
按原材料分类，碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈（PAN）基三大类。目
前，以聚丙烯腈（PAN）纤维为原料制成的PAN基碳纤维占据市场销售的90%以上。
三类碳纤维优劣势比较
分类 原材料
相对优劣势
应用现状
生产工艺较为简单，
PAN基 PAN纤维
-
碳纤维主流
产品综合性能优异
原料丰富，理论成本 纤维强度较低、产品
沥青基 可纺沥青 低，在碳化阶段产率重复性差、稳定性不
规模较小
较高
好
对设备和工艺技术的主要应用于耐烧蚀材
要求都很高，制备成料、隔热材料，军工
力学性能较高、耐高
温性能好
粘胶基 纤维素
本较高
应用占比大
资料来源：赛瑞研究
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碳纤维发展历程
早期碳纤维可以追溯到1879年美国发明家爱迪生分别用棉纤维和竹纤维碳化制成
的电灯泡灯丝，但真正实用的碳纤维直到20世纪50年代才登上历史的舞台。
时间
阶段
重大事件
1878年英国斯旺和1879年美国发明家爱迪生分别
1878-1879年
起源
用棉纤维和竹纤维碳化制成的电灯泡灯丝
1959年美国UCC公司生产低模量粘胶基碳纤维；
1959年日本进藤昭男发明PAN基碳纤维；1965年
日本群马大学大谷杉郎发明沥青基碳纤维
1959年-1971年
碳纤维出现
1972年-1981年碳纤维应用于体育
1972年鱼竿、高尔夫球棒开始采用碳纤维
1982年-1992年碳纤维。。。以下略