制约我国碳纤维产业的瓶颈：原丝工艺和碳化设备

　　制约我国碳纤维发展的主要因素有两个方面，其一是碳纤维原丝质量问题。国产原丝在纯度、强度以及均质化方面与国外相比存在较大差距，大大制约了国产碳纤维的产品质量。碳纤维生产工艺流程长，技术关键点多，生产壁垒高，是多学科、多技术的集成，其中碳纤维原丝的生产技术更是难中之难。
　　碳纤维原丝的生产难度主要表现在碳纤维原丝的喷丝工艺、丙烯腈聚合工艺、丙烯腈与溶剂及引发剂的配比等。由于PAN-原丝对碳纤维质量影响巨大，占碳纤维成本比例达到50%以上。PAN基碳纤维制造的步是用丙烯睛(AN)单体制造PAN原丝，类似于纺织用的PAN纤维的生产。在原丝制备工艺中，需要考虑影响原丝质量的因素，比如聚合物的分子量、聚合组分、纺丝拉伸方法等等。第二步是原丝的预氧化和碳化，预氧化处理的目的是使PAN的线性分子链转化为耐热的梯形结构，使其在高温碳化时不熔不燃，保持纤维形态。碳化过程是碳纤维形成的主要阶段，除去了纤维中大量的氧、氮和其他元素，再经表面处理、干燥上浆得到金属光泽的PAN基碳纤维产品。
　　目前，碳纤维的技术格局是：日本垄断关键技术，美国的碳纤维技术处于成长阶段，国内则处于起步阶段。碳纤维技术主要掌握在日本东丽公司、东邦公司和三菱人造丝公司手中，这3家企业技术严格保密。而美国赫克塞尔(Hexcel)、阿莫科(Amoco)和卓尔泰克(Zoltek)等其他碳纤维企业均处于成长阶段，生产工艺还处于不断完善阶段。国内的碳纤维企业更是处于如何提高原丝生产工艺水平的瓶颈上。
　　碳纤维技术的发展方向是在降低成本的基础上提高性能。近年来，国外对碳纤维技术开发研究集中在提高性能、降低成本方面。日本东丽公司根据先进复合材料市场发展的需求，已决定逐步淘汰T300类碳纤维，重点发展拉伸强度为4000-5000MPa、价格与T300基本相当的碳纤维品种，同时由于大丝束碳纤维性价比较高，也开始发展大丝束碳纤维。
　　制约我国碳纤维发展的瓶颈之二是耐高温材料及大型高温炉。国产碳化炉采用仅能允许在1400℃以下温度使用的碳化硅作为发热体，高温环境下碳化硅抗负荷强度低，不能制作大尺寸工业规模碳化炉，无法实现1500℃的佳工艺。国外采用高纯石墨材料1800℃以上的高温碳化炉严格限制对我国的出口，中等规模的高温碳化炉进口价格高，导致国产碳纤维装