碳纤维是现代高科技战争中必不可少的材料，我国在上个世纪六十年代开始用聚丙烯腈为原材料生产碳纤维，但长期未取得实际进展。

而在这方面先一步取得成就的日本、美国视它为军用物资，对中国“禁运”，更不转让生产技术，美国的战斗机之所以看起来那么先进，就是因为大量采用碳纤维，从这里也可以看出其他国家对中国的忌讳。

那么什么是碳纤维？又为什么被称为现代材料之王呢？我国是否已经具备高端碳纤维的能力了呢？

什么是碳纤维？

碳纤维本身是一种体内含碳量高于90%的特种纤维，它的直径为5-10微米，比头发丝还要细5倍，而我们常谈论到的碳纤维，其实是碳纤维与其它基体形成的复合材料，它的全称叫“碳纤维增强复合材料”，不仅能够抵抗上千度的高温，还能经受酸碱常年的腐蚀。

它具有一定的导热、导电性，更易于成型，不同于其他高强度的复合材料，它像是布匹一样可以折弯卷起来，在远处看如同贴纸一样，但强度足以和钢比肩，这样的复合材料既具备碳材料的特性，同时又有着纤维的柔软度。

碳纤维最开始被拿去造火箭、装飞机，后来适用于各行各业，我们日常生活中的羽毛球拍、帆船、自行车、滑雪板、钓鱼杆等都能见到碳纤维的身影。

虽然碳纤维的性能都高于其他复合材料，但它的缺点也很明显，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点就无法修复，必须全部换新的，不像一些铁制部件焊接一下还能继续用，这样一来成本就提高了很多。

就拿航天用的碳纤维举例，这种碳纤维每公斤花费就高达135美元，其中还有三成多在制作中报废，实际算下来成本接近200美元，而每公斤的不锈钢成本只有3美元，价格和碳纤维比起来差了60多倍。

在工艺上，要完成碳纤维复合材料，首先得让碳丝变碳布，这就需要把一条条的碳纤维按照一定的方向排列整齐，就像我们编花篮、织凉席那样，有了布之后才能根据应用领域选择复合材料的制作工艺，比如手糊成型工艺，就是将布片压在模具上然后用环氧树脂不断填充模具，最后加热将它固定成型。

由此看来碳纤维材料的制造工艺十分精细，涉及到化工、纺织、材料、精密机械等领域，好的碳纤维每个部分的强度、尺寸和性能都需要均匀、达到标准，稍有不慎就会影响稳定性。但它昂贵的价格和严苛的工艺并不能阻碍碳纤维的发展，比起传统金属，它在很多领域都处于金字塔，美国引以为傲的第四代战斗机F-22碳纤维使用率就超过30%，而在追求性能极致的赛车领域，碳纤维应用到的配件能够保证强度的基础上大幅度降低赛车的重量，完胜钢和铝钛合金。

碳纤维的诞生

碳纤维最早出现于1860年，英国人斯万发明了以碳纸条为风光体的半真空碳丝电灯，由于当时真空技术不成熟，导致灯的寿命不长，直到1878年，真空技术有了较大的发展，斯万发明了更实用的白炽灯并获得专利权。

一年后，爱迪生把专利买下来并发明了以碳纤维为发光体的白炽灯，人类从此进入了电灯时代，可以说爱迪生发明了最早商业化的碳纤维。

1950年美国联合碳化公司首次用人造丝作原料研制碳纤维，1959年日本大阪工业试验所首次用丙烯腈作为原材料制得碳纤维，5年后日本碳公司和东力公司成功实现碳纤维产业化，成为了丙烯腈基碳纤维技术的领导者。

到1970年，美国联合碳化物公司与日本东丽公司达成合作协议，联合碳化物公司用碳化技术交换东丽公司的丙烯腈原丝技术，目前全球四大碳纤维公司东丽、东邦、三菱和台塑，前三家都属于日本，从此美国与日本都走在了碳纤维技术的前沿。

与此同时，我国的碳纤维行业也在如火如荼地发展着，但与美、日两国相比我国的发展是属于缓慢的，当海外进入高速发展时代时，中国仍处于研究的瓶颈。

20世纪七十年代中期，我国首次开展了碳纤维技术专题讨论，成立研究所。到了80年代，我国从国外引进碳纤维技术，国内的碳纤维行业才开始发展，2000年光威复材公司创造第一条碳纤维量产生产线，打破了海外低端碳纤维垄断，十几年后光威复材突破国产T800级碳纤维技术并实现了工程化生产。

2019年10月底中复神鹰公司攻破T1000碳纤维量产技术，成立百吨生产线，同时中国科学院也完成了同级别的高强度碳纤维开发。

现在中国碳纤维已经进入世界前列，也有几十家大大小小的碳纤维企业能够量产碳纤维材料，但是制备工艺依然不如美、日两国，主要以T300这样低端的水平建设为主，到现在为止碳纤维的核心先进技术依旧掌握在日本东丽公司和美国联合碳化物公司手中。

目前我国的碳纤维自给率只有30%，大部分高性能的碳纤维仍然依赖美国、日本进口。碳纤维是非常烧钱的项目，有充裕的资金支持才能促进技术的突破，如果人人都忠心于开展中国自主技术研发，那么中国一定在不久的将来具有超过日本东丽的技术。