山东闱进教育：【常识】“黑黄金”碳纤维

【时政导入】2026年6月2日，中国石化宣布一则重磅消息：旗下上海石化联合上海石油化工研究院，成功攻克湿法T1000级高性能碳纤维关键技术，并实现批量化生产。

碳纤维被称为“黑黄金”“新材料之王”。棒球棒、网球拍、自行车、汽车、风电叶片、飞机、运载火箭……碳纤维的应用范围十分广泛。

一、什么是碳纤维

碳纤维，指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。

碳纤维是由聚丙烯腈（或沥青、粘胶）等有机纤维在高温环境下裂解碳化形成的、含碳量高于90%的碳主链结构无机纤维，是目前量产高性能纤维中比强度和比模量最高的纤维，广泛应用于航空航天、轨道交通、船舶车辆、新能源等领域。

二、碳纤维特性

碳纤维主要由碳元素组成，具有高强度、比重小、耐高温、抗摩擦、耐腐蚀等特性，外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，其比重不到钢的1/4，强度却是钢的7-9倍。

三、碳纤维分类

根据原丝种类的不同，碳纤维可分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。聚丙烯腈（PAN）基碳纤维较于其他两种碳纤维工艺难度更低，同时拥有优异的成品品质和优良的力学性能，是目前应用领域最广，产量也最大的一种碳纤维，占据市场90%以上的份额。

根据丝束大小的不同，碳纤维可以分为大丝束纤维和小丝束纤维，分别对应不同的应用领域。一般48K及以上被称为大丝束（1K 表示一束碳纤维丝中含有1000根原丝），主要应用于以风电为代表的工业领域；24K及以下被称为小丝束，主要应用于国防军工、航空航天、体育休闲等领域。

【课后练习】

1.（单选）碳纤维，指的是含碳量在（ ）以上的高强度高模量纤维。

A.50%

B.80%

C.90%

D.99%

【答案】C。碳纤维，指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。



2.（多选）碳纤维及其复合材料已广泛应用于航空航天、工程建筑等方面，下列关于碳纤维及其复合材料的特性，说法正确的是（）。

A.强度高

B.比重小

C.易被腐蚀

D.具有抗热冲击性

【答案】ABD。碳纤维主要由碳元素组成，具有高强度、比重小、耐高温、抗摩擦、耐腐蚀等特性。