由 dawei
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一个月前，一条新闻引起了我的关注：中国建材万吨碳纤维生产线在西宁正式投产。
这个迄今为止我国最大的碳纤维生产基地，投产后高性能碳纤维的单线年产能有望达到3000吨。
碳纤维，一个很小众的产品，作用却极大。
中国年需求量5万多吨，国产化不足一半。
中国该如何打破外国碳纤维垄断？
“碳纤维”这个名词大概很多人都听过，但究竟是什么，恐怕很多人还不清楚。
碳纤维是一种含碳量超过90%的，具有高强度、高模量性状的纤维状碳材料。
据说，其发明可追溯到爱迪生。
当年爱迪生改良灯丝延长灯泡寿命，曾用竹子、亚麻或棉纱为原料，制造出碳纤维并获得专利。
可惜因为技术限制，当时制造出来的碳纤维力学性能很差，工艺复杂，难以量产，所以技术就被暂时搁置了。
爱迪生
上世纪中期，各发达国家加大对航天航空领域的投入，科研人员迫切需要寻找一种质量轻、强度高、耐高温、抗腐蚀的材料，碳纤维刚好具备这些优异性能，于是重新进入人们的视野。
碳的密度比大部分金属都低，所以碳纤维制品也比同样的金属制品更轻。
具体而言，碳纤维的密度只有钢材的五分之一，但强度却是钢材的5到7倍。
一般认为，碳纤维所拥有的高强度，来源于碳原子的整齐排列。
在碳纤维中，碳原子之间有着立体蜂窝状结构的碳-碳共价双键，结合非常紧密，即便受到外力的强冲击，也不会造成太大的形变破损。
当然，想要得到如此紧密有序的“造型”，可不是件容易的事。
很多人对碳纤维的工艺不了解，存在认知误区。
其实，碳纤维并不是直接用碳做成的纤维，至少目前还达不到。
碳纤维制造工艺的基本流程，是采用如聚丙烯腈纤维、沥青纤维和人造丝等含碳高的有机纤维作为原料，混合塑料树脂后，在高温高压的惰性气体环境中进行脱水炭化而成。
在大约1400℃的高温“烧制”下，绝大多数碳已经变成沿纤维轴平行排列的碳网面，由此带来良好的刚性和强度。
碳纤维生产工艺流程
另外，成型的碳纤维直径只有5到10微米，比头发丝还要细得多。
跟很多人的直觉认识不同，碳纤维越细，缺陷就越少，强度也越大。
不管什么样的碳纤维，还都只是一维的，要变成可使用的制造业原材料，还需要编制处理，把碳纤维纺成薄薄的布。