碳纖維桿--碳素纖維的由來

     1880年美國(guó)愛迪生首先將竹子纖維碳化絲，作為電燈泡內(nèi)之發(fā)光燈絲，開啟了碳纖維（Carbon Fiber，簡(jiǎn)稱CF）之紀(jì)元。碳纖維用在結(jié)構(gòu)材料，首先問世者，則以美國(guó)Union Carbide公司（U.C.C.）為代表，并于1959年 將嫘縈纖維為原料，經(jīng)過數(shù)千百度之高溫碳化后，得到彈性率約40GPa，強(qiáng)度約為0.7GPa之碳纖維；爾后，1965年該公司又用相同原料于3000℃高溫下延伸，開發(fā)出絲狀高彈性率石墨化纖維，彈性率約500GPa，強(qiáng)度約為2.8GPa。另外，于日本大阪工業(yè)技術(shù)試驗(yàn)所之進(jìn)藤博士，則以Polyacrylonitrile（簡(jiǎn)稱PAN）聚丙烯腈為原料，經(jīng)過氧化與數(shù)千度之碳化工程后，得到彈性率為160GPa，強(qiáng)度為0.7GPa之碳纖維。1962年日本碳化公司（Nippon Carbon Co.）則用PAN為原料，制得低彈性系數(shù)（L.M.）之碳纖維。東麗公司亦以PAN纖維為原料，開發(fā)了高強(qiáng)度之CF，彈性率約為230GPa，強(qiáng)度約為2.8GPa，并于1966年起有每月量產(chǎn)1噸之規(guī)模；同時(shí)亦開發(fā)了碳化溫度2000℃以上之高彈性率CF，彈性率約400GPa，強(qiáng)度約為2.0GPa。于1965年，群馬大學(xué)大谷教授，利用加熱氯乙烯（Vinyl Chloride）得到之瀝青（Pitch），經(jīng)過熔融紡絲、不融化與碳化工程處理后，得到普通級(jí)碳纖維；大谷教授亦可利用木質(zhì)素（Lignin）為原料制作碳纖維。碳纖維之需求量雖逐漸擴(kuò)大，但1991年以后冷戰(zhàn)結(jié)束后，軍事用途之使用量萎縮，復(fù)因泡沫經(jīng)濟(jì)與景氣蕭條，供需失去平衡，產(chǎn)業(yè)受到?jīng)_擊。然而，美國(guó)波音公司新銳機(jī)型B777之生產(chǎn)，加上土木、建筑、汽車與復(fù)合材料之?dāng)U大應(yīng)用，碳纖維產(chǎn)業(yè)逐漸緩步成長(zhǎng)中。