轻量化关键材料——高性能纤维研究与产业化进展

摘要

轻质高强是材料发展永恒的主题,是推动社会、经济、科技发展,国防建设和增强国家竞争力的重要基础.在材料的轻质高强化进展中,以碳纤维复合材料为代表的纤维增强复合材料是最成功的典范,其中高性能化是关键.过去几十年,它在世界强国的发展进程中起到非常重要的作用,不仅在航空航天、战略武器等国防建设中具有不可替代的地位,而且在科技进步、经济建设和体育运动等领域发挥重要作用.在低碳经济时代,轻量化是国家的核心竞争力之一,高性能纤维及其复合材料在航空运输、汽车减重、高速列车、海洋运输、风能发电、核能开发、海洋开发、建筑增强、机械制造、轻质电缆、光纤增强等领域将发挥重要作用,但碳纤维等高性能纤维的昂贵价格限制了其广泛应用.本文将讨论近年来高性能纤维科学研究和产业的进展,包括增塑熔体纺丝法制备聚丙烯腈基碳纤维原丝新方法、高模量芳纶纤维(相当于K49)国产化、高温陶瓷纤维等.