2005-2010年世界聚丙烯腈基碳纖維產(chǎn)能情況
一、定義 聚丙烯腈（PAN）纖維、瀝青和粘膠纖維是制造碳纖維的三種主要原料。其中，PAN纖維的碳化收率較高（40％-45％），由它制成的碳纖維突出地表現(xiàn)出高強度、高模量等優(yōu)良性能。目前PAN基碳纖維產(chǎn)量較大，應(yīng)用最多，占碳纖維總產(chǎn)量的90％以上。最近幾年來，在世界高性能碳纖維研究領(lǐng)域，日本東麗公司占領(lǐng)先位置。瀝青基碳纖維雖有較高的模量，但強度較低。而要制得高性能瀝青基碳纖維，需先將瀝青原料轉(zhuǎn)化為中間相瀝青，在此過程中必須完全脫去原料中的雜質(zhì)及不溶物等，這使得成本增加，再加上其技術(shù)難度大，固發(fā)展遠遠遜色于PAN基碳纖維。粘膠基碳纖維在軍工生產(chǎn)和航天飛行器中還有特殊的應(yīng)用價值，但是從總的發(fā)展趨勢看，由于粘膠纖維碳化率低(20％一30％)，熱解時化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜，加工過程比較長以及能耗較多，今后有被PAN基碳纖維取代的趨勢。
二、聚丙烯腈基碳纖維的開發(fā)起源
美國聯(lián)合碳化物公司（ＵＣＣ）于1959年開始最早生產(chǎn)粘膠基碳纖維，20世紀(jì)五六十年代是粘膠基碳纖維的鼎盛時期，雖然目前已開始衰退，但是它作為耐燒蝕材料至今仍占有一席之地。1959年，日本研究人員發(fā)明了用聚丙烯腈PAN原絲制造碳纖維的新方法。在此基礎(chǔ)上，英國皇家航空研究院研制出了制造高性能PAN基碳纖維的技術(shù)流程，使其發(fā)展駛?cè)肓丝燔嚨?，PAN基碳纖維成為當(dāng)前碳纖維工業(yè)的主流，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的90％左右。1974年，美國聯(lián)合碳化物公司開始了高性能中間相瀝青基碳纖維Ｔhor-nel--Ｐ55的研制，并取得成功。目前Ｔhor-nel-Ｐ系列高性能瀝青碳纖維仍是最好的產(chǎn)品，這樣就形成了PAN基、瀝青基和粘膠基碳纖維的三大原料體系。我國從20世紀(jì)60年代后期開始研制碳纖維，至今已有30多年的歷史。1976年在中科院山西煤炭化學(xué)研究所建成我國第一條PAN基碳纖維擴大試驗生產(chǎn)線，產(chǎn)品性能基本達到日本東麗公司的Ｔ200，國內(nèi)也叫做高強Ｉ型碳纖維。我國從“六五”開始研制高強ＩＩ型碳纖維（相當(dāng)于Ｔ300），但歷經(jīng)20年，產(chǎn)品性能指標(biāo)仍未達到Ｔ300標(biāo)準(zhǔn)，至今仍處于中試放大階段。專家認(rèn)為，制約我國碳纖維發(fā)展的“瓶頸”是PAN原絲質(zhì)量沒有真正過關(guān)。碳纖維具有高比強度，高比模量，耐高溫，耐腐蝕，抗蠕變，導(dǎo)電，傳熱和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能。它既可以作為結(jié)構(gòu)材料的增強基承載負(fù)荷，又可作為功能材料廣泛應(yīng)用于航空航天、建筑、體育、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域。目前幾乎沒有什么其他材料兼具如此眾多的特性，因此，近十幾年來碳纖維得到了突飛猛進的發(fā)展。
三、世界各地聚丙烯腈基碳纖維生產(chǎn)廠及產(chǎn)能情況
1.2005-2010年世界各地部分聚丙烯腈基碳纖維生產(chǎn)廠家與產(chǎn)能情況
由于聚丙烯腈基碳纖維下游發(fā)展迅速以及應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，之所以也導(dǎo)致國內(nèi)外很多公司的高度關(guān)注，也讓很多企業(yè)在建或擴建該產(chǎn)品，使得該產(chǎn)品的產(chǎn)能正在逐年增加著。下表1為世界各地部分聚丙烯腈基碳纖維的生產(chǎn)廠家與產(chǎn)能情況！
表1 世界各地地區(qū)聚丙烯腈基碳纖維生產(chǎn)廠家及產(chǎn)能情況
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