碳纤维的使用
国家和用途的比例:
美国74.40% 13.60%
日本4.00% 33.60% 62.40
碳纤维可以加工成织物、毡、席、带、纸等材料。碳纤维除了用作保温隔热材料外，一般不单独使用，常作为增强材料添加到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，形成复合材料。碳纤维增强复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽材料、人工韧带等机体替代材料，也可用于制造火箭壳体、摩托艇、工业机器人、汽车板簧和传动轴。
碳纤维是军民两用的新材料，是技术密集、政治敏感的关键材料。过去，以美国为首的COCOM对当时的社会主义国家实行禁运和封锁政策。虽然1994年3月COCOM解散，但禁运和封锁的阴影依然笼罩在上空，先进的碳纤维技术，尤其是高性能的聚丙烯腈基原丝技术无法引进。即使中国加入世贸组织，情况也不会有很大的改变。所以中国人除了靠自己继续发展碳纤维产业，别无选择。因此，国外，尤其是日本、韩国等碳纤维生产技术领先的国家，对我国碳纤维材料及制品的出口一直保持着非常谨慎的态度。只有少数中国企业能与他们建立合作关系，并拥有他们产品的进口渠道。
目前，世界碳纤维产量已达4万多吨/年。世界三大公司东丽、东邦人造丝、三菱人造丝，以及美国的HEXCEL、ZOLTEK、ALDILA三家公司，以及德国的SGL Sigri集团、韩国的广泰工业、中国台湾省的台塑集团，都掌握了碳纤维生产的核心技术，并已大规模生产。目前，中国大陆还没有年产100t的大型碳纤维工厂，大部分仍处于中试放大阶段。值得一提的是，中国台湾省的台塑集团在1980年代中期从美国Hitco公司引进了一条100吨碳纤维生产线。经过消化吸收匹配，台塑产量增长较快，但碳纤维质量提升不显著。
我国对碳纤维的研究始于20世纪60年代，对高强度碳纤维的研究始于80年代。多年来，进展缓慢，但取得了一些成就。20世纪以来，发展迅速。安徽万华碳纤维公司率先引进500吨/年原丝和200吨/年聚丙烯腈基碳纤维(仅东丽碳纤维T300水平)，使我国碳纤维工业进入产业化。随后，一些制造商也加入了碳纤维生产的行列。据不完全统计，目前国内有不同生产规模(5-800吨/年)的聚丙烯腈基碳纤维生产企业12家，总产能1310吨/年，产品规格1K，3K 12K。但由于部分企业无前驱体可烧，实际国内碳纤维总产量不足40吨/年，产品质量不稳定，大部分达不到T300级别。幸运的是，从2000年开始，中国的碳纤维一直在向技术多元化发展，放弃了原有的硝酸原丝制造技术，采用二甲基亚砜为溶剂的一步法湿法纺丝技术。目前，国内少数自主技术开发的T300、T700碳纤维产品已达到国际同类产品水平。
随着近年来我国对碳纤维需求的不断增加，碳纤维被列为国家化纤行业重点支持的新产品，成为我国新材料产业研发的热点。据不完全统计，目前全国计划或在建碳纤维生产企业11家，原丝总产能7100吨/年，碳纤维总产能1560吨/年，其中在建企业4家，原丝总产能1100吨/年。
虽然我国碳纤维生产发展缓慢，但消费量一直在逐步增加，市场需求旺盛。主要用途包括运动器材、通用工业、航空航天等。其中，运动休闲产品的使用量最大，约占消费的80% ~ 90%。我国碳纤维需求已超过3000吨/年，2010年将超过5000吨/年。主要应用领域有:成熟市场包括航空航天和国防领域(飞机、火箭、导弹、卫星、雷达等。)和运动休闲产品(高尔夫球杆、渔具、网球拍、羽毛球拍、箭杆、自行车、划艇等。);新兴市场包括增强塑料、压力容器、建筑加固、风力发电、摩擦材料、钻井平台等。有待开发的市场包括汽车、医疗器械和新能源。
我国碳纤维复合材料的发展始于20世纪70年代中期。经过近40年的发展，取得了很大的进步，并广泛应用于领先的航天产品(导弹、箭、卫星、舰船)。近年来，我国运动休闲用品、压力容器等领域对碳纤维的需求快速增长。航空航天技术的快速发展迫切需要高性能碳纤维及其复合材料，市场需求更加旺盛。
为了满足国内市场对碳纤维日益增长的需求，应尽快实现中国碳纤维工业的国产化和规模化。因此，必须加快技术创新，掌握核心技术；加快原丝技术发展，开发高纯原丝；加强应用研究和市场开发，进一步拓展应用领域。碳纤维在中国有着光明的前景，但要总结聚酯等化纤的经验教训，避免盲目发展，实现健康发展。
为了大飞机的制造和航空航天工业的发展，我国也必须尽快实现高强度中模碳纤维的产业化。但由于高性能碳纤维是航空航天等尖端技术发展不可或缺的材料，长期受到以美国为首的巴黎协调委员会的阻挠。虽然巴统在1994年3月解散，但是禁运的阴影依然存在。即使解除对华禁运，一开始也只能是通用碳纤维，不会卖给我们高性能碳纤维技术和设备。因此，高性能碳纤维的发展必须依靠我们自己。我国化纤工业“十一五”发展规划中提出“从增加数量到发展高技术纤维”，特别是关系国家产业安全的高技术纤维材料是重中之重，碳纤维被列为国家短期内急需突破的第一个高技术纤维品种，为我国碳纤维的发展创造了条件。我们应该抓住这一机遇，努力创新，开发具有自主知识产权的碳纤维，以满足不断增长的需求。国家“863计划”和相关部委关注我国碳纤维产业的发展及其产业化步伐，并给予大力支持。很多材料专家也扎扎实实的做了很多工作。“十一五”期间，中国启动了相关的“973计划”。相信“十一五”将是中国碳纤维工业产业化的黄金时期。