彭公秋，李国丽，石峰晖，张宝艳

(中国航空制造技术研究院复合材料技术中心，北京 101300)

0 引言

聚丙烯腈基碳纤维复合材料具有轻质、高比强度和比刚度、抗疲劳性能好、耐腐蚀、可设计性强、适于大型构件整体成型等优异性能，被广泛应用于航空航天、交通运输、体育休闲和建筑补强等国民经济各个领域[1-5]。聚丙烯腈基碳纤

维按照丝束规格可以分为小丝束和大丝束，两者并无严格的科学分类，小丝束一般是指丝束规格为1～24 K的碳纤维，大丝束一般是指丝束规格≥48 K的碳纤维[6-10]。小丝束碳纤维力学性能优异，拉伸强度为3 500～7 000 MPa、拉伸模量为230～680 GPa，主要应用于航空航天领域；而大丝束碳纤维拉伸强度为3 500～5 000 MPa、拉伸模量为230～290 GPa，主要应用在汽车、风电叶片、能源建筑和体育用品等，又称为工业级碳纤维[7]。相比于小丝束碳纤维，大丝束碳纤维最大的优势就是低成本和生产效率高[8]，可拓展碳纤维复合材料的应用途径，是目前碳纤维发展的重点方向之一[3,5]。近年来，国产聚丙烯腈基碳纤维制备和应用技术取得了显著的成绩[9]，进一步增强了碳纤维产业竞争力，大丝束碳纤维目前成为我国市场上各方关注的热点[8,10]。

针对大丝束碳纤维，本文首先介绍国内外大丝束碳纤维研制现状，然后针对大丝束碳纤维制备技术特点和应用难点，指出大丝束碳纤维应用的重点方向，最后给出大丝束碳纤维发展建议。

1 国外聚丙烯腈基大丝束碳纤维发展现状

国外自20世纪60年代突破聚丙烯腈基碳纤维连续制备技术后，逐步实现了碳纤维工业化规模生产，低成本化的大丝束碳纤维就是重点发展方向之一[11]。……