碳纤维加固材料的前世今生

虽然人类对加固材料的利用非常早，但是人类真正对加固材料的认识却是最近200-300年的事。1722年，瑞尼·瑞欧莫发现铁在转变为钢的过程中会吸收一种物质，今天人们知道这就是碳。1772年，安东万·拉瓦锡证明钻石是完全由碳组成的。他燃烧了木炭和钻石，发现两者都没有产生水，而且形成的二氧化碳质量相同。拉瓦锡在他1789年的教科书中将碳列为化学元素。1985年，科学家发现了一种新的碳单质富勒烯，其中包括巴基球、碳纳米管等等。发现者罗伯特·柯尔、哈罗德·克罗托和理查德·斯莫利因此获得了1996年的诺贝尔化学奖。

1965年日本人大谷杉郎发明了沥青基碳纤维，并在1970年开始商业化 。

1972年，美国Hercules公司开始生产PAN基碳纤维日本用碳纤维制造钓竿，美国用碳纤维制造高尔夫球棒

1973年，日本东邦人造丝公司开始生产PAN基碳纤维(0.5吨/月)日本东丽公司扩产5吨/月

1975年,碳纤维网球拍商品化美国UCC公司公布利用中间相沥青制造高模量沥青基碳纤维“Thornel—P” 美国UCC的高性能沥青基碳纤维商品化

1976年,东邦人造丝公司与美国塞兰尼斯进行技术合作住友化学与美国赫格里斯(Hercules)成立联合公司

1980年,美国波音公司提出需求高强度、大伸长的碳纤维

1984年,台湾台塑与美国Hitco公司进行技术合作，日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维T800,强度达到5510MPa。

1986年,日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维T1000，强度达到7020MPa.

1992年,日本东丽公司研制成功高模中强碳纤维M70J,杨氏摸量高达690GPa 。

我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维,至今已有三十多年的历史。1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国第一条PAN基碳纤维扩大试验生产线,产品性能基本达到日本东丽公司的T200,国内也叫做高强I型碳纤维。

从2000年开始，我国碳纤维向技术多元化发展，放弃了原来的硝酸法原丝制造技术，采用以二甲基亚砜为溶剂的一步法湿法纺丝技术获得成功。目前利用自主技术研制的少数国产碳纤维产品已经达到国际同类产品水平。

据相关部门预测，世界碳纤维需求每年将以大约13%的速度飞速增长，2010年， PAN基碳纤维的全球需求量将达5万吨，到2012年将达6万吨，预计到2018年需求量将达到10万吨。

文章来源：永学建筑工程