沥青基炭纤维是一种以石油沥青或煤沥青为原料，经精制、纺丝、预氧化、碳化或石墨化而制得的含碳量大于92%的特种纤维，属于新型的增强材料，它不仅具有碳材料的固有特征，而且兼具纺织纤维的柔软性和加工性。炭纤维力学性能优越，其相对密度不到钢的1／4，但抗拉强度在3500 MPa以上，是钢的8～9倍。因此，炭纤维增强塑料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称CFRP）的比强度（材料的强度与其密度之比）可达到2000 MPa／（g·cm-3）以上，而A3钢的比强度仅为59MPa／（g·cm-3）左右，故CFRP广泛用于军事、航空、体育用品、赛车等领域。
沥青是目前炭纤维领域中仅次于聚丙烯腈基的第二大原料。资源丰富，价格低，是沥青基炭纤维生产成本上的优势。从精制处理后和熔纺前的沥青分子排列形态分类，可分为各向同性的通用级沥青基炭纤维和各向异性的中间相沥青炭纤维。
1970年，日本吴羽化学工业公司生产的通用级沥青基炭纤维上市，至今该公司仍在规模化生产。美国UCC公司于1970年成功开发出了以石油沥青为原料的沥青基炭纤维，目前其生产规模已达到1200 t／a。日本三菱化学公司于1998年10月又投产了一条200 t／a的沥青基炭纤维生产线，使该公司的沥青基炭纤维的生产能力达到了500 t／a。该公司的高性能中间相沥青基炭纤维Dialead产品，基刚度为钢铁的4.5倍、导热性为铜的2倍，而质量只有铝的2／3，密度为1.7～2.2 g／cm3。日本石墨纤维公司是一家专门从事沥青炭纤维研制和生产的企业，该公司自2009年5月完成新生产线的建设后，沥青基炭纤维的产能已为原有的3倍，即提高至180 t／a。
据中投顾问发布的《2010—2015年中国新材料产业投资分析及前景预测报告》显示，我国自20世纪70年代起就开始了煤沥青基炭纤维的试生产，例如上海焦化厂、中科院山西煤化所、原冶金部山东烟台新材料研究所、辽宁鞍山东亚炭纤维公司等。但是由于生产技术、关键设备、资金和管理等问题，发展相对比较滞后。近些年来，国内沥青基炭纤维在全球节能减排的大潮流下，开始恢复了生机。我国湖南大学等单位正在研发的廉价中间相沥青熔喷法制原丝，并直接稳定化和碳化的技术值得尽快产业化，它最大的特点是模量和导热系数较高，适用于做各种散热材料、C／C复合材料和刹车片、燃料电池电极、CFRP等制品，填补我国这类特殊产品的空白。(www.xing528.com)
炭纤维复合材料作为世界先进复合材料的代表，应用领域正不断拓宽，尤其是近年来其应用发展的多元化，使炭纤维年需求增长率达20%。沥青基炭纤维因生产成本低、市场价格低廉，再加上新用途的不断开发和扩大，需求量将会进一步增加，市场将进一步扩大，发展前景十分乐观。
沥青基炭纤维有高性能和低性能之分，前者由中间相沥青纤维加工而成，后者则由各向同性沥青纤维制得。工艺流程如图5-11所示，主要工序有：沥青预处理、纺丝、不熔化处理、炭化和石墨化等。
图5-11 生产沥青基炭素纤维的工艺流程
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
