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    高性能纤维包括碳纤维、对位芳纶、间位芳纶、高模聚乙烯纤维等，过去几十年来是世界各国武器装备研发生产不可或缺的国家战略物资，是国家实力象征之一，更是未来低碳及先进制造业轻量化、抗腐蚀等科技进步的共性技术，是国家制造业和低碳经济的核心竞争力之一。（下图为常见的高性能纤维材料）图片高性能纤维复合材料是以高性能纤维作为增强材料，树脂作为基体，通过加工成型得到的复合材料，具有质轻、高模、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强、易加工成型等优异性能。碳纤维碳纤维是性能优异的军民两用新材料。碳纤维是一种由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向堆砌所得、含碳量高于90%的材料，由上游原料丙烯腈聚合、碳化所得。碳纤维“刚柔并济”，密度比铝低、强度比钢高，在目前已大量生产的高性能纤维中具有比较高的比强度和比较高的比模量，同时具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热及湿膨胀系数低、X光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点，被誉为21世纪的“黑色黄金”，在及民用领域均有的应用前景，是不可或缺的国家战略性物资。碳纤维行业起步于20世纪60年代，国外巨头占据全球市场主要地位。

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定义通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，工业上通过细化晶粒以提高材料强度。2.原理通常金属是由许多晶粒组成的多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目来表示，数目越多，晶粒越细。实验表明，在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。这是因为细晶粒受到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进行，塑性变形较均匀，应力集中较小；此外，晶粒越细，晶界面积越大，晶界越曲折，越不利于裂纹的扩展。故工业上将通过细化晶粒以提高材料强度的方法称为细晶强化。3.效果晶粒越细小，位错集群中位错个数（n）越小，根据τ=nτ0，应力集中越小，所以材料的强度越高；细晶强化的强化规律，晶界越多，晶粒越细，根据霍尔-配奇关系式，晶粒的平均值(d)越小，材料的屈服强度就越高。4.细化晶粒的方法增加过冷度；变质处理；振动与搅拌；对于冷变形的金属可以通过控制变形度，退火温度来细化晶粒。2固溶强化1.定义合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高的现象。2.原理溶入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。

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    美国、日本和欧洲在高性能纤维及其复合材料方面具有很高的相互依存度，技术与资本交叉融合，形成其产业生态圈。俄罗斯等传统东欧国家继承了苏联自主发展的复合材料技术，有机纤维、黏胶基碳纤维及复合材料的技术水平较高，各种热加工设备实用可靠，可基本满足其**工业需求。（二）高性能纤维及其复合材料领域的新一轮技术突破正在加速推进碳纤维微纳缺陷控制技术的突破为其高性能化提供了有力支撑，并再次引发碳纤维产品的竞争热潮。日本东丽株式会社和美国赫氏集团陆续推出7GPa级超度碳纤维T1100G和IM10，而后日本三菱集团与东邦化学株式会社也相继推出对应级别的碳纤维。2018年11月，东丽株式会社宣布通过纳米尺度上微结构及石墨取向调控，开发出了M40X碳纤维，在与M40J碳纤维模量相当的情况下，实现拉伸强度和断裂延伸率提升约30%；2019年3月，赫氏集团立即呼应并推出HM50碳纤维。M40X和HM50碳纤维的特点是度、高模量、高断裂延伸率，预示着碳纤维技术的竞争达到全新高度，并体现出下一代碳纤维的主要特征。在芳纶纤维方面，美国杜邦公司和日本帝人株式会社形成规格完整的产品系列，近年发展定制化技术，开发了橡胶增强用的Kevlar29AP、Twaron1015芳纶纤维。

    作为我国关键战略材料的重要组成，高性能纤维及其复合材料是保障国家重大战略实施和装备发展的物质基础，也是驱动新材料产业发展的主要力量。本文系统分析了高性能纤维及其复合材料领域的国内外发展现状、发展趋势与挑战、我国发展存在的主要问题，提出了我国高性能纤维及其复合材料要坚持“产品自主、技术自主、体系自主”的发展思路，明确2025年和2035年发展目标以及重点发展任务。在此基础上，从提升复合材料设计与应用能力、解决产业化成套装备问题、建设联合创新平台三个方面提出相关措施建议，以期为推动我国高性能纤维及其复合材料技术与产业高质量发展提供参考。关键词：高性能纤维；复合材料；产业化装备；联合创新平台；2035一、前言新材料产业是国家战略性新兴产业的重要组成，对实现我国创新驱动发展具有重要的支撑作用。高性能纤维及其复合材料是新材料技术与产业变革的排头兵，广泛应用于航空航天、轨道交通、舰船车辆、新能源、健康产业和基础设施建设等重要领域，集价值与经济价值于一身，是各国发展与经济竞争的焦点之一。 常州高性能纤维售后服务哪家好，欢迎上海钡圆光电科技有限公司。

凝胶纺丝工艺十氢萘法凝胶纺丝工艺流程示意图矿物油法凝胶纺丝工艺流程示意图熔融纺丝工艺流程示意图国外主要UHMWPE纤维生产厂家及产品性能生产厂家商品牌号断裂强度/（cN/dtex）模量/。cN/dtex）断裂伸长率/%DSM/ⅠⅡ（cN/dtex）模量/（cN/dtex）断裂伸长率/%北京同益中孚泰牌：王非，刘丽超，薛平.超高分子量聚乙烯纤维制备技术进展[J].塑料，2014西鹏.高技术纤维概论[M].北京：中国纺织出版社，2015芳纶纤维芳纶纤维，又称芳香族聚酰胺纤维，是一种新型高科技合成纤维，主要包括2类:对位芳纶和间位芳纶。美国联邦贸易委员会(USFTC)将芳香族聚酞胺纤维命名为“Aramidfibers”,其定义是:一种人工制造的纤维,它们的成纤物质是长链合成聚酞胺,其中至少有85%酞胺基直接连到两个芳香环上。来源：孙晓婷，郭亚.芳纶纤维的研究现状及应用[J].成都纺织高等专科学校学报,(3)高启源.高性能芳纶纤维的国内外发展现状[J].化纤与纺织技术，2007(3)纺丝工艺：两步法杜邦公司的Kevlar纤维用的就是两步法工艺,其步骤如下:(1)溶解。将合成好的聚合物与冷冻浓硫酸混合,固含量约为(2)熔融。将混合好的纺丝液加热到85℃的纺丝温度,此时形成液晶溶液。

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    国际上碳纤维生产始于上世纪60年代，日本进藤昭男发明了以PAN基纤维为原料制取碳纤维的方法，为碳纤维工业化发展奠定了基础。20世纪70年代，日本东丽开发出高性能PAN基碳纤维。经过50多年发展，碳纤维生产工艺已经较为成熟，目前日本、美国等国家的巨头企业掌握了碳纤维生产的技术。我国碳纤维行业正快速发展。21世纪以来，我国大力发展碳纤维产业，国内企业逐渐打破国外技术封锁，逐步缩小与世界碳纤维先进生产技术的差距。目前我国已突破T700、T800等高性能碳纤维的千吨级产业化；2019年中复神鹰率先实现干喷湿纺T1000级超度碳纤维工程化，提升了我国碳纤维行业整体技术水平；此外，国产T700S-12K小丝束碳纤维的复丝拉伸强度与模量也已达到日本东丽同级别碳纤维性能水平。根据广州赛奥《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年我国碳纤维运行产能达，同比增长，占全球碳纤维运行产能的，产能规模全球，我国碳纤维行业进入快速发展阶段。碳纤维的需求持续上涨使我国逐渐成为全球比较大的需求市场。根据华经产业研究院数据，2021年全球碳纤维市场规模为，同比增长；我国碳纤维市场规模为，同比增长，占全球市场规模的。2021年全球碳纤维需求量为，同比增长。

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