一 纖維概論
1、纖維定義：（Fiber）:由連續或者不連續的細絲組成的物質。纖維直徑從幾微米到幾十微米，長度從幾毫米到幾十毫米，甚至上千米，長度與細度差別大，長徑比在103以上。
2、歷史：天然（麻、羊毛、絲、棉）、人造（硝化纖維素、粘膠纖維、醋酸纖維）、合成（錦綸、滌綸、氨綸、維綸、丙綸、腈綸）、高功能（仿真絲，1965～仿羊毛、抗靜電、吸水性、阻燃性、抗起球、耐污性、滲透性、拒水性、抗菌防臭性）和高性能（碳纖維： 人造絲基，1959～ ，PAN基，1962～，芳綸：間位芳綸，1962～，對位芳綸，1966～高強聚乙烯纖維：1975～）
3、纖維分類：天然（植物、動物、礦物）化學（人造或再生，纖；合成、綸；無機，碳纖維）
4、合成纖維：
定義：以石油、天然氣、煤等為原料，經過提煉和化學反應合成高分子化合物，再經過熔融或溶解後紡絲制得的纖維。
特點：強度高、密度小、彈性好； 耐磨、耐酸堿性好； 不黴爛、不怕蟲蛀等
分類：
通用(聚酯、滌綸，聚酰胺、錦綸，聚丙烯腈、腈綸，聚丙烯纖維、丙綸，聚乙烯醇縮甲醛纖維、維綸）；
高性能（高強高模，超高分子量聚乙烯纖維、芳綸、氟綸、氨綸等）；
功能（除力學和耐熱性能外的特殊性能纖維，高分子光纖、導電合成光纖、生物降解性合成纖維、醫用合成纖維、智能合成纖維等）
二 合成纖維的結構與性能 合成纖維微觀結構特點：
1 成纖高聚物均為線型高分子（拉伸取向）：
高分子易於沿著纖維縱軸方向牽伸而有序排列。當纖維受力時大分子能同時承受作用力，使纖維具有較高的拉伸強度和適宜的延伸度，而在垂直於纖維縱軸方向上保持柔韌性。
2 成纖高聚物具有適宜的相對分子量（加工&物理機械性能）：相對分子量過高不易於紡絲加工，過低則物理機械性能不好。
3. 多數成纖聚合物含有極性側基（相互作用、吸濕、染色、熱性能）：極性基團的存在對於大分子鏈間相互作用、纖維的吸濕性、熱性能和染色性有很大影響。
分子間作用力越強、纖維強度越大。
4. 具有可熔融或溶解性（加工方法）： 能夠通過將高聚物熔化或溶解成熔體或溶液，通過紡絲、冷卻或凝固制成纖維。
5. 一般要求是半晶結構的聚合物（綜合性能）：結晶區的存在使纖維具有較高的強度和模量；非結晶區的存在使纖維具有一定的彈性、耐疲勞性和可染色； 半晶結構能使原來排列不規整的分子鏈，經過紡絲牽伸時沿著纖維軸方向取向而有序排列 ，並將這種狀態固定下來。
6. 原纖：纖維的微細結構的基本組成單元，多為細長纖維狀的物質，統稱為原纖（fibril），是聚合物大分子有序排列的結構（結晶結構），嚴格意義上是帶有缺陷的多層次堆砌結構。
基原纖：幾根至十幾根大分子，互相平行排列而成，直徑1-3nm；
微原纖：若幹根基原纖平行排列組合（結晶態大分子束），直徑4-8nm；
三 合成纖維的加工方法 合成纖維制備的兩類四種方法，特點和區別
1熔融紡絲：1）聚合物熔體制備、2）經過噴絲板壓出形成細流、3）熔體細流被拉伸變細和熱定型（擠出脹大、形變細化、固化絲條運動，取向結晶）4）固態纖維上油和卷繞；5）固態纖維後加工（後拉伸和熱定型）
後拉伸：提高取向度、提高纖維強度、減少伸長率。拉伸溫度在聚合物軟化點以上，熔點以下，拉伸倍率一般為4-6倍，最高可達10倍。
熱定型：消除內應力、提高尺寸穩定性，張緊熱定型或松弛熱定型。在纖維聚合物的熱變形溫度以下，如滌綸為120-130 oC
熔融紡絲的特點：
主要優點是卷繞速度高，一般紡速為1000—2000m/min；高速紡絲可以達到4000—6000m/min。
無需溶劑、沉淀劑，設備簡單，工藝流程短。
熔點低於熱分解溫度、可以熔融形成穩定熔體流的成纖聚合物均可采用熔體紡絲。滌綸、錦綸和丙綸的生產均采用熔體紡絲工藝。
2溶液（幹法、濕法、幹噴濕紡）：
基本工藝流程：紡絲液制備；噴絲；凝固形成初生纖維；後處理（水洗、拉伸、熱定型、卷曲）
幹法溶液紡絲：
將聚合物溶於揮發性溶劑中，通過噴絲孔噴出細流，在熱空氣中揮發溶劑，凝固伸長變細形成纖維。
這種方法目前一般的紡絲速度為200~500m/min，高者可達1000~1500m/min。幹法紡絲溶劑揮發易污染環境，成本高，但絲的質量好，此法多用於制作長絲
濕法溶液紡絲：
溶液細流進入凝固浴，溶劑向凝固浴擴散，沉淀劑向細流內部擴散，聚合物凝固析出成纖。
幹噴濕紡溶液紡絲：
溶液細流經過一小段空氣層，然後進入凝固浴，溶劑向凝固浴擴散，沉淀劑向細流內部擴散，聚合物凝固析出成纖。
溶液紡絲適用范圍：熱分解溫度低於熔融溫度和加熱易變色，但可溶解在適當溶劑中的聚合物適合采用溶液紡絲工藝；腈綸、氯綸、氨綸、維綸均采用溶液紡絲工藝生產。
合成纖維的取向主要是在後拉伸過程中形成的。
四 典型合成纖維 掌握5種典型合成纖維性能特點/分子結構/制備方法
1、滌綸
滌綸是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）經熔融紡絲制成的合成纖維，分子鏈上存在大量酯基故稱聚酯纖維
PET物理性質和化學性質：①熔點：純267℃，工業PET：255～264℃(常用纖維級 PET265℃)；②玻璃化轉變溫度：無定形67℃；晶態81℃；取向結晶125℃
③密度（纖維用PET）：1.38～1.40g/cm3；④熔體密度：1.20g/cm3
PET紡絲方法: 熔融紡絲 聚酯切片紡絲工藝（切片、熔融、過濾、分配、噴絲頭拉伸、冷卻、上油、卷繞）。不同紡速得到不同產品
（1）常規紡絲：紡速1000～1500m/min，UDY（undraw yarn）;
（2）中速紡絲：紡速1500～3000m/min，通稱MOY（medium oriented yarn）;
（3）高速紡絲：紡速3000～6000m/min，通稱POY（pre-oriented yarn）當紡速>5000m/min以上時，為全拉伸絲FDY（Fully dawnyarn）;
（4）超高速紡絲：紡速6000～8000m/min，為全取向絲，通稱FOY （fully oriented yarn）;
性質：
² 強度高，吸濕性較低，所以它的濕態強度與幹態強度基本相同；
² 模量高，是幾類通用合成纖維中最高的——面料挺括；
² 低變形下彈性高，當伸長5%～6%時，幾乎可以完全恢復；
² 耐磨性高，在通用合成纖維中僅次於錦綸；
² 耐熱性在通用合成纖維中最高
² 耐光性很好（僅次於腈綸），曝曬1000小時，強力保持60-70%
² 耐腐蝕，染色性較差，但色牢度好，不易褪色
² 織物易洗快幹，保形性好。具有“洗可穿”的特點
² 耐酸不耐堿。
改性：化學法(共聚或表面處理）和物理法（共混紡絲、改變加工條件、混纖、交織等）；
差別化纖維：通過物理化學改性方法而獲得的以適合特定領域的需要，與傳統的普通纖維產品有差別的纖維新品種。如阻燃聚酯、抗靜電聚酯、有色聚酯、仿真絲纖維等。
功能纖維：通過物理或化學改性，賦予纖維特殊性能和功能。如離子交換樹脂。防輻射、抗紫外、遠紅外、防臭、防菌、醫用聚酯纖維等。
應用： 長絲：常作為低彈絲，制作各種紡織品；“的確良”短纖：混紡
工業上：輪胎簾子線，漁網、繩索，濾佈，緣絕材料等。化纖中用量最大的。
2. 腈綸
定義：聚丙烯腈纖維（acrylic fibers）是指由聚丙烯腈或丙烯腈含量占85％以上的線型聚合物所紡制的纖維。我國聚丙烯腈纖維的商品名稱為腈綸。
20世紀30年代德國Hoechst化學公司和美國Du Pont公司就已著手聚丙烯腈纖維的生產試驗，直至1950年，聚丙烯腈纖維才正式投入大生產。
最早的聚丙烯腈纖維由純聚丙烯腈（PAN）制成，因染色困難，且彈性差，故僅作為工業用纖維。後來開發出丙烯腈與烯基化合物組成的二元或三元共聚物，改善瞭聚合體的可紡性和纖維的染色性。
PAN物理性質和化學性質
白色粉末狀物質，密度為1.14~1.15g/cm3；半結晶高聚物；－CN的存在，使它具有優良的耐光性；在220~230℃軟化的同時發生分解，在空氣中長時間受熱會使顏色變黃甚至變黑，加熱到250~300℃時，發生熱裂解，分解出氰化氫及氨；
堿或酸的作用下，發生水解其氰基可轉變成酰胺基
制備方法：
聚丙烯腈纖維大多是以丙烯腈為主的三元共聚物制得，其中丙烯腈占88％～95％，第二單體用量為4％～10％，第三單體用量為0.3％～2％。
第二單體:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯和丙烯酰胺，降低PAN的結晶性，增加纖維的柔軟性，提高纖維的機械強度、彈性和手感。
第三單體:羧基或磺酸基的單體，如丙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉等； 含有氨基、酰胺基、吡啶基等的單體，如乙烯吡啶等。引入一定數量的親染料基團，以增加纖維對染料的親和力。
紡絲方法：溶液。一步法（采用均相聚合，所得溶液可以直接紡絲）；二步法（采用非均相水相沉淀聚合法，聚合物從反應體系中分離出並幹燥得到粉狀固體，然後將其溶解在適當溶劑中制成紡絲原液）。
常用溶劑：硫氰酸鈉NaSCN水溶液，氯化鋅ZnCl2水溶液，濃硝酸HNO3，二甲基亞砜DMSO，二甲基甲酰胺DMF，二甲基乙酰胺DMAc
性質：人造羊毛；質輕保暖、染色鮮艷而牢固，防蛀、防黴，具有熱彈性和極好的日曬牢度；缺點： 吸濕差，染色難。
應用：主要作民用，可純紡也可混紡，制成多種毛料、毛線、毛毯、運動服也可：人造毛皮、長毛絨，膨體紗，水龍帶，陽傘佈等。
聚丙烯腈中空纖維膜具有透析、超濾、反滲透等功能，混合流體的選擇性分離。
2. 腈綸
定義：聚丙烯腈纖維（acrylic fibers）是指由聚丙烯腈或丙烯腈含量占85％以上的線型聚合物所紡制的纖維。我國聚丙烯腈纖維的商品名稱為腈綸。
20世紀30年代德國Hoechst化學公司和美國Du Pont公司就已著手聚丙烯腈纖維的生產試驗，直至1950年，聚丙烯腈纖維才正式投入大生產。
最早的聚丙烯腈纖維由純聚丙烯腈（PAN）制成，因染色困難，且彈性差，故僅作為工業用纖維。後來開發出丙烯腈與烯基化合物組成的二元或三元共聚物，改善瞭聚合體的可紡性和纖維的染色性。
PAN物理性質和化學性質
白色粉末狀物質，密度為1.14~1.15g/cm3；半結晶高聚物；－CN的存在，使它具有優良的耐光性；在220~230℃軟化的同時發生分解，在空氣中長時間受熱會使顏色變黃甚至變黑，加熱到250~300℃時，發生熱裂解，分解出氰化氫及氨；
堿或酸的作用下，發生水解其氰基可轉變成酰胺基
制備方法：
聚丙烯腈纖維大多是以丙烯腈為主的三元共聚物制得，其中丙烯腈占88％～95％，第二單體用量為4％～10％，第三單體用量為0.3％～2％。
第二單體:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯和丙烯酰胺，降低PAN的結晶性，增加纖維的柔軟性，提高纖維的機械強度、彈性和手感。
第三單體:羧基或磺酸基的單體，如丙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉等； 含有氨基、酰胺基、吡啶基等的單體，如乙烯吡啶等。引入一定數量的親染料基團，以增加纖維對染料的親和力。
紡絲方法：溶液。一步法（采用均相聚合，所得溶液可以直接紡絲）；二步法（采用非均相水相沉淀聚合法，聚合物從反應體系中分離出並幹燥得到粉狀固體，然後將其溶解在適當溶劑中制成紡絲原液）。
常用溶劑：硫氰酸鈉NaSCN水溶液，氯化鋅ZnCl2水溶液，濃硝酸HNO3，二甲基亞砜DMSO，二甲基甲酰胺DMF，二甲基乙酰胺DMAc
性質：人造羊毛；質輕保暖、染色鮮艷而牢固，防蛀、防黴，具有熱彈性和極好的日曬牢度；缺點： 吸濕差，染色難。
應用：主要作民用，可純紡也可混紡，制成多種毛料、毛線、毛毯、運動服也可：人造毛皮、長毛絨，膨體紗，水龍帶，陽傘佈等。
聚丙烯腈中空纖維膜具有透析、超濾、反滲透等功能，混合流體的選擇性分離。
3.錦綸
結構：尼龍，有錦綸6和錦綸66兩種
性能特點：
² 斷裂強度高，耐磨性是通用合成纖維中最高的。
² 初始模度低，容易變形，織物保型性、耐熱性不及滌綸
² 細而柔軟、彈性伸長大
² 吸濕性在合成纖維中僅次於維綸，染色性在合成纖維中屬較好的。
² 耐日光性不好，織物久曬就會變黃，強度下降
² 耐酸不耐堿。
應用：長絲，多用於針織和絲綢工業，尼龍綢；短纖，大都與羊毛或毛型化纖混紡，做華達呢，凡尼丁等。 工業：簾子線和漁網，也可作地毯，繩索，傳送帶，篩網等。
4、氨綸
聚氨酯
性能特點：彈性最好，強度最差，吸濕差，有較好的耐光、耐酸、耐堿、耐磨性。氨綸比原狀可伸長5-7倍，所以穿著舒適、手感柔軟、並且不起皺，可始終保持原來的輪廓。
用途：氨綸利用它的特性被廣泛地使用於內衣，休閑服，運動服，短襪，連褲襪，專業運動服、健身服及鍛煉用服裝、潛水衣、遊泳衣、比賽用泳衣等；繃帶等為主的紡織領域，醫療領域等。
5、丙綸
性能特點：丙綸纖維是常見化學纖維中最輕的纖維。幾乎不吸濕，具有良好的芯吸能力，強度高， 制成織物尺寸穩定，耐磨彈性、化學穩定性好。熱穩定性差，不耐日曬，易於老化脆損。
用途：可以織襪，蚊帳佈，被絮，保暖填料、尿佈濕等。工業上：地毯、漁網，帆佈，水龍帶，醫學上帶代替棉紗佈
五 高性能纖維：瞭解各種高性能纖維性能特點、典型應用、瞭解我國碳纖維研究生產現狀、掌握至少3種高性能纖維的制備途徑、掌握聚丙烯腈基碳纖維性能特點、掌握聚丙烯腈基碳纖維制備基本流程
1. 芳綸纖維：
結構：芳香族聚酰胺制備的纖維。內聚酰胺，外聚酰胺。
芳酰胺聚合物特點：典型的剛性鏈聚合物，分子間纏結少
特點：高強、高模（比強度是鋼絲的5－6倍，比模量為鋼絲的2倍， 比重僅為鋼絲的1／5左右）耐高溫，熱膨脹系數小；
特殊的紡絲技術：幹濕法紡絲（液晶紡絲）； 濕法紡絲。 制得的纖維強度和模量可達到柔性鏈成纖聚合物所達不到的程度
主要用途：宇航—-航空、航天、導彈等，－－發動機殼體；特種復合材料—-防彈、氣罐等； 保溫隔熱材料；高級輪胎簾子線（橡膠增強材料，重量輕、耐磨好、滾動阻力低、高速性能好、耗油少、使用壽命長）；光纜、特種纜繩；高壓容器、各種高速傳送帶、各種樹脂基復合材料等
2. 高強聚乙烯PE纖維（超高分子量聚乙烯纖維）
結構與性能： 超分子量—-百萬以上；摩擦系數小，耐磨性優於其它工業用纖維；容易進行各種紡織加工；優良的耐化學藥品，不吸水；電磁波透過性能好等
特點：目前國際上最新的超輕、高比強度、高比模量、成本低的高性能有機纖維
制備/簡史：1975年，荷蘭Dutch State Mines 公司，凍膠紡絲—超拉伸技術，打破瞭隻有剛性高分子才能制取高強高模纖維的格局；
1985年，美國聯合信號（Allied Signal )購買DSM專利改進技術制備高強纖維（超過杜邦Kevlar)；中國，我國多年攻關，產業化
用途：纜繩、漁網、新型防彈衣
3、聚酰亞胺PI纖維，(Polyimide)
聚酰亞胺(Polyimide)結構：指高分子主鏈上含有亞胺環的一類高聚物,由含二胺和二酐的化合物，經逐步聚合制備。
PI樹脂特點：目前工程塑料中耐熱性最好的一種，是目前產量最大的一類耐熱樹脂。被稱為是"解決問題的能手"。"沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術"。21世紀最有希望的工程塑料之一。
PI樹脂性能：
力學性能：拉伸、彎曲、壓縮強度較高；突出的抗蠕變性，尺寸穩定性；
熱性能：耐高溫、低溫性好，很低的熱膨脹系數；優良的電絕緣性能。
電性能：偶極損耗小，耐電弧暈性突出，介電強度高，隨頻率變化小；
耐化學藥品性能：耐油、有機溶劑酸、不耐堿；
耐輻射和阻燃：經射線照射後，強度下降很小；自熄性聚合物，發煙率低（阻燃）
PI樹脂應用：
微電子器件：介電層、緩沖層和保護層材料
液晶顯示：取向排列劑
電-光材料：無源或有源波導材料光學開關材料等
復合材料：碳纖維增強的熱塑性聚酰亞胺復合材料，該材料在低溫、高速、幹摩擦和高磨損等惡劣工作條件下表現優異
薄膜：是聚酰亞胺最早的商品之一，用於電機的槽絕緣及電纜繞包材料。透明的聚酰亞胺薄膜可作為柔軟的太陽能電池底版。
塗料：作為絕緣漆用於電磁線，或作為耐高溫塗料使用
纖維： 高溫介質及放射性物質的過濾材料和防彈、防火織物。
PI纖維制備：主要包括聚合物的制備、聚合物流體的制備和紡絲成型（幹法、濕法或幹濕法）三個過程。
兩步法紡絲路線：
以聚酰胺酸溶液為紡絲漿液先制取聚酰胺酸纖維，經250～350℃高溫熱酰亞胺化、熱拉伸和熱處理後可得到高性能的聚酰亞胺纖維
一步法紡絲路線：
紡絲漿液為聚酰亞胺溶液，可以直接紡制出聚酰亞胺纖維。一般得到的聚酰亞胺纖維的力學性能較高。
聚酰亞胺纖維性能
高強高模：斷裂強度可達4.6GPa；
耐高溫：PI的起始分解溫度一般都在500℃左右。由聯苯二酐和對笨二胺合成的聚酰亞胺，其熱分解度達到600℃。
耐低溫：聚酰亞胺耐低溫性能極好，如在—269℃液態氮中仍不會脆裂。
耐輻射性；尺寸穩定性；生物相容性：PI纖維無生物毒性，可耐數千次消毒。
介電性能良好；自熄性
4.聚對苯並苯並雙惡唑纖維(Poly-p-phenylene benzobisthiazole)
合成：單體，2，6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽；對苯二甲酸（聚酯合成用大宗產品）；溶劑：多聚磷酸PPA，脫水劑P2O5進行縮聚反應
制備：幹濕法液晶紡絲。PBO在 PPA中的縮聚溶液為紡絲原液，空氣層為 20cm，稍有噴頭拉伸；得到強度 37N/tex，模量 114.4N/tex的初生纖維；初生纖維在張力下 600℃左右熱處理，纖維彈性模量上升為 176N/tex，而強度不下降，經過熱處理的 PBO纖維表面呈金黃色的金屬光澤。 （tex，1000米長纖維g數）
性能：強度（5.8GPa）、模量（180-280GPa）、密度（1.54g/cm3)、分解溫度：650℃、LOI（68）。強度和模量超過瞭碳纖維及鋼纖維
應用：
長纖（補強、增強材料，復合材料制備，高強繩索，高溫耐熱過濾織物；防彈材料；）
短纖（消防服，耐熱勞保服，賽車運動服，耐熱氈墊和高溫過濾氈墊）
超短纖維和漿粕（摩擦材料，工程塑料增強）
5.陶瓷纖維：纖維狀輕質耐火材料，具有重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱率低、比熱小及耐機械震動等優點，纖維表面光滑。
結構特點：堆積氣孔率高，而且氣孔孔徑和比表面積大。
內部組織結構：由固態纖維與空氣組成的混合結構，固相與氣相都是以連續相的形式存在的，其中固態物質以纖維狀形式存在，並構成連續相骨架，而氣相則連續存在於纖維材料的骨架間隙之中。
分類（按組成）：
低溫陶瓷纖維： Al2O3含量大於40%，使用溫度700～800℃
普通陶瓷纖維： Al2O3含量≥45%，有害雜質含量3%～4%。纖維使用溫度1000℃。
高純陶瓷纖維：工業氧化鋁粉與矽石粉的合成料為原料，使用溫度1100℃。
高鋁纖維：工業氧化鋁粉與矽石粉合成料為原料。Al2O3含量≥55%。使用溫度1200℃
含鉻陶瓷纖維：在高純陶瓷纖維合成料中加入3%～6%三氧化二鉻，以抑制非結晶纖維受熱條件下出現的析晶變化，故又稱鉻穩定化纖維。使用溫度1200℃。
含鋯陶瓷纖維：加入鋯英砂，使纖維中ZrO2含量達12%～15%。使用溫度1300℃。
紡絲方法：
熔融紡絲：原料熔融後用噴吹法或甩絲法形成纖維。
噴吹法是先用電阻爐將原料熔融成高溫熔融物，經由高溫流口形成細流，用高壓空氣噴吹，在高速空氣的作用下，熔融液體分散成粒子，在粒子之間形成纖維。甩絲法是用一組甩輪，利用甩輪高速旋轉的離心力將高溫熔融液體形成纖維
擠出紡絲：將陶瓷超細微粉配成漿料，經擠出、蒸發溶劑、煅燒、燒結等過程便可得到所需的陶瓷纖維
基體纖維溶液浸漬法：采用無機鹽溶液浸漬基體纖維，然後燒結除去基體纖維而得到陶瓷纖維
CVD 化學氣相沉積法：以一種導熱、導電性能較好的纖維作為芯材，利用可以氣化的小分子化合物在一定的溫度下反應，生成目標陶瓷材料沉積到芯材上，從而得到“有芯”的陶瓷纖維
前驅體轉化法：以一種可以通過反應轉化成目標纖維的基體纖維為起始材料，與引入的化學氣氛發生氣一固反應形成陶瓷纖維
溶膠凝膠法：利用具有一定粘度的溶膠來成型纖維，通常是將金屬鹽類與羧酸混合，配制成一定粘度的溶膠，將溶膠紡絲後進行熱處理而制備無機纖維的方法
應用：絕熱保溫材料；過濾材料；吸聲隔音材料；增強增韌材料
6.玻璃纖維
主要成分——氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化硼、氧化鐵、堿金屬；
物理性能——線密度、含水率、斷裂強度、硬挺度、可燃物含量、單位面積質量等；
密度——2.4~2.6克/立方厘米；
直徑——3~30微米；
優點——吸濕小、尺寸穩定、耐熱不燃燒、耐腐蝕、拉伸強度高；
缺點——剪切強度和耐磨性差
生產工藝：池窯法
應用：交通運輸、建築建材、電氣、機械、石油化工、體育休閑、國防科技
分類：
連續玻璃纖維：中堿、無堿和高堿
定長玻璃纖維和玻璃棉
特種玻纖：高強(S)，高模(M)，高矽氧、耐堿(AR)、光通訊、光導、激光
7 碳纖維
以碳元素為主組成，以有機高分子為原料，最終以無機碳形式的纖維成品
特點：性脆、 色黑；高強度、高模量； 質輕； 耐高溫；耐化學腐蝕；導電、導熱；可編織、可纏繞等
分類： 四類
PAN-CF：PAN為原料（綜合性能最好產量最大：90%以上）
Pitch-CF：瀝青為原料
Rayon -CF：纖維素為原料
納米-CF：高碳烴類有機化合物
發展歷史：原始發展、起步、快速發展
性能：
(1)密度小、質量輕，密度1.5～2g/cm3，相當於鋼密度的l/4、鋁合金密度的1/2；
(2)強度、彈性模量高，其強度比鋼大4-5倍，彈性回復l00%；
(3)具有各向異性，熱膨脹系數小（0-10-6K-1），導熱率（10-160Wm-1K-1 ）隨溫度升高而下降，耐驟冷、急熱，即使從幾千度的高溫突然降到常溫也不會炸裂；
(4)導電性好，25oC時高模量纖維為775μΩ/cm，高強度纖維為1500μΩ/cm；
(5)耐高溫和低溫性好，在3000℃非氧化氣氛下不融化、不軟化，在液氮溫度下依舊很柔軟，也不脆化；
(6)耐酸性好，對酸呈惰性，能耐濃鹽酸、磷酸、硫酸等侵蝕。
此外，還有耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和使中子減速等特性。
碳纖維組成結構（PAN）
(1)組成：C、N、H、O，其中C≥92%，N≤7%，H ≤2%
(2)直徑：7μm(T300,T700), 5 μm(T800,T1000)
(3)絲束大小：K（1，3，6，12K），24-360K
(4)連續長度：幾千—上萬米
(5)截面形狀：圓形或近似圓形
性能（PAN）
強度：3.5~7.0GPa；高強系列：T
模量：200~700GPa；高模系列：M
高強高模系列：M**J
PAN基碳纖維制備（原絲）
常用共聚單體：丙烯酸甲酯、衣康酸、丙烯酰胺等
應用：航天；衛星；民用飛機；油田開采；建築補強；風力發電；汽車輕量化；體育休閑；等等
我國碳纖維發展情況
現在我國碳纖維研究與工業化也進入快速發展時期
T300級（>3.5GPa）：實現工業化生產，能夠滿足國防軍工的需求；
T700級（4.9GPa）：2007年實現技術突破，工程化生產基本穩定
T800級（5.5GPa）：2009突破制備技術，開始工程化研究；
T1000和高強高模型：2011年973立項研究；
M55J：2018年實現小批量供貨及應用驗證。
主要企業與主要科研單位：我國目前已經有30多傢單位開始建設碳纖維及原絲生產線，投資超過90億元，總產能達到23600噸
技術方面：我校處於國內領先地位碳纖維研究所參加瞭所有國傢碳纖維研究計劃我國碳纖維發展方向
1、高強化；2、低成本化；3、高強高韌化；4、拉壓均衡化；5、關鍵設備國產化
