中國高性能纖維復合材料需求將日漸強勁，尤其是航天航空、汽車、風電等領域。根據JEC集團研報顯示，最近幾年全球復合材料需求增長一半都在亞洲，亞洲尤其中國市場增長較快，預計到2013年中國將占據全球復合材料市場增長43%的份額；目前國內復合材料用于交通運輸的比例相對比較小，只占5%，低于全球24%平均水平；在工業設備領域比例為10%，也低于全球26%的平均水平。目前高性能纖維在飛機上的比例為50%-80%，波音公司預計到2025年中國運輸飛機數量將是原有的3倍；國內風電和汽車領域需求旺盛，高性能纖維復合材料作為一種先進的輕質高強材料，符合風力發電機組大容量發展趨勢，迎合汽車安全、輕型化發展方向。
世界三大高性能纖維：
（1）芳綸纖維：目前全球芳綸纖維整體已出現供過于求局面，但其中芳綸1414的供求形勢依舊偏緊。國內芳綸纖維消費旺盛，年復合增長率約為30%。我們認為，隨著供給增加，國內高溫濾料用芳綸1313或將出現產能過剩，芳綸1313在需有一定技術含量的防護領域、芳綸紙高端產品應用領域市場潛力大；國內芳綸1414主要依靠進口，供給是關鍵。
芳綸簡介
芳綸全稱為"聚對苯二甲酰對苯二胺",英文為Aramid fiber（杜邦公司的商品名為Kevlar），是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優良性能,其強度是鋼絲的 5～6倍 ，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長的生命周期。芳綸的發現，被認為是材料界一個非常重要的歷史進程。
芳綸纖維是重要的國防軍工材料，為了適應現代戰爭的需要，目前，美、英等發達國家的防彈衣均為芳綸材質，芳綸防彈衣、頭盔的輕量化，有效提高了軍隊的快速反應能力和殺傷力。在海灣戰爭中，美、法飛機大量使用了芳綸復合材料。除了軍事上的應用外，現已作為一種高技術含量的纖維材料被廣泛應用于航天航空、機電、建筑、汽車、體育用品等國民經濟的各個方面。在航空、航天方面，芳綸由于質量輕而強度高，節省了大量的動力燃料，據國外資料顯示，在宇宙飛船的發射過程中，每減輕1公斤的重量，意味著降低100萬美元的成本。除此之外，科技的迅猛發展正在為芳綸開辟著更多新的民用空間。據報道，目前，芳綸產品用于防彈衣、頭盔等約占7～8%，航空航天材料、體育用材料大約占40%；輪胎骨架材料、傳送帶材料等方面大約占20%左右，還有高強繩索等方面大約占 13%。
芳綸主要分為兩種，對位芳酰胺纖維（PPTA）和間位芳酰胺纖維（PMIA），自20世紀60年代由美國杜邦（DuPont）公司成功地開發出芳綸纖維并率先產業化后，在30多年的時間里，芳綸纖維走過了由軍用戰略物資向民用物資過渡的歷程，價格也降低了將近一半。現在國外芳綸無論是研發水平還是規模化生產都日趨成熟。在芳綸纖維生產領域，對位芳酰胺纖維發展最快，產能主要集中在日本和美國、歐洲。如美國杜邦的 Kevlar纖維，荷蘭阿克蘇諾貝爾（Akzo Nobel）公司（已與帝人合并）的Twaron纖維，日本帝人公司的Technora纖維及俄羅斯的Terlon纖維等。間位芳酰胺纖維的品種有 Nomex、Conex、Fenelon纖維等。美國的杜邦是芳綸開發的先驅，他們無論在新產品的研發、生產規摸上，還是在市場占有率上都是世界一流水平，僅他們生產的Kevlar纖維，目前就有Kevlar一49、Kevlar－29等十多個牌號，每個牌號又有數十種規格的產品。杜邦公司在去年宣布將擴大Kevlar纖維的生產能力，該擴建項目預計在今年年底完工。帝人、赫斯特等芳綸生產的知名企業也不甘示弱，紛紛擴產或聯合，并積極開拓市場，希望成為這個朝陽產業的生力軍。
德國Acordis公司近期開發出高性能超細對位芳綸 (Twaron)產品，它既不燃，也不會熔融，還有很高強度和極大杭切割能力，主要可用于生產涂層及非涂層織物、針織產品和針剌氈等既耐高溫又抗切割的各種紡織服裝裝備。Twaron超細長絲的細度僅為職業安全服常用對位芳綸的60%，用它織造手套·其抗切割能力提高l0%，用它生產梭織物和針織產品，其手感更柔和，使用更舒適。Twaron防切割手套主要用于汽車制造業、玻璃工業及金屬零部件生產廠，還能為森林工業生產護腿用品，為公共運輸行業提供防破壞裝備等。利用Twaron的阻燃耐熱性，可為消防隊提供防護套裝和氈毯等裝備，以及為鑄造，爐窯、玻璃廠等高溫作業部門提供耐熱防火服，以及生產飛機座阻燃防火包覆材料。用這一高性能纖維還能創造汽車輪胎、冷卻軟管、V型皮帶等機件、光學纖維電纜和防彈背心等防護裝備，還能代替石棉做摩擦材料和密封材料等。
據有關部門統計，芳綸纖維世界總需求量在2001年為36萬噸/年，而在2005年將達到50萬噸/年。全球對芳綸的需求呈現不斷增長的態勢，芳綸作為一種新興的高性能纖維進入了飛速發展的時期。
（2）超高分子聚乙烯纖維：目前全球超高分子聚乙烯纖維供不應求，供給缺口為9萬噸上；國內供給缺口為8000噸左右，國內部分企業產品已達世界先進水平，供給是關鍵。
超高分子量聚乙烯纖維(英文全稱： Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber， 簡稱UHMWPE)，又稱高強高模聚乙烯纖維，是目前世界上比強 度和比模量 最高的纖維,其分子量在100萬～500萬的聚乙烯所紡出的纖維。
特殊性能
1、高比 強度，高 比 模量。 比 強度是同等截面鋼絲的十多倍， 比 模量僅次于特級碳纖維。
2、纖維密度低，密度是0.97g/cm 3 ，可浮于水面。
3 、斷裂伸長低、斷裂功大，具 有很強的吸收能量的能力，因而具有突出的抗沖擊性和抗切割性。
4、 抗紫外線輻射，防中子和γ射線，比能量吸收高、介電常數低、電磁波透射率高。
5、耐化學腐蝕、耐磨性、有較長的撓曲壽命。
物理性能：
密度：0.97～0.98g/cm3。比水的密度低，可以漂浮在水上。
強度：2.8～4N/tex。
模量：91～140N/tex。
延伸度：3.5％～3.7％。
沖擊吸收能比對位芳酰胺纖維高近一倍，耐磨性好，摩擦系數小，但應力下熔點只有145～160℃。
（3）碳纖維：目前全球碳纖維產能已供過于求，雖然國內碳纖維進口依賴率高達83.9%，進口替代空間大，但國內碳纖維技術仍待突破，目前進口碳纖維產品價格已逼近國內生產成本。我們認為碳纖維價格若維持低位，將促進碳纖維在高端產業和工業領域中的普及應用，由于碳纖維每一級的深加工都有高幅度的增值，碳纖維下游復合材料企業將從中直接受益。
碳纖維
碳纖維是由有機纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結構類似人造石墨，是亂層石墨結構。
碳纖維是一種力學性能優異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高，則構件自重愈小，比模量愈高，則構件的剛度愈大，從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景，綜觀多種新興的復合材料(如高分子復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料)的優異性能，不少人預料，人類在材料應用上正從鋼鐵時代進入到一個復合材料廣泛應用的時代。
化學性質
碳纖維是含碳量高于90％的無機高分子纖維 。其中含碳量高于99％的稱石墨纖維。碳纖維的軸向強度和模量高，無蠕變，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小，耐腐蝕性好，纖維的密度低，X射線透過性好。但其耐沖擊性較差，容易損傷，在強酸作用下發生氧化，與金屬復合時會發生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現象。因此，碳纖維在使用前須進行表面處理。
碳纖維的制備
碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經碳化制得；按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維；按力學性能分為通用型和高性能型 。通用型碳纖維強度為1000兆帕（MPa）、模量為100GPa左右。高性能型碳纖維又分為高強型（強度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上）。強度大于4000MPa的又稱為超高強型；模量大于450GPa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業的發展，還出現了高強高伸型碳纖維，其延伸率大于2％。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纖維。
目前應用較普遍的碳纖維主要是聚丙烯腈碳纖維和瀝青碳纖維。碳纖維的制造包括纖維紡絲、熱穩定化（預氧化）、碳化、石墨化等4個過程。其間伴隨的化學變化包括，脫氫、環化、氧化及脫氧等。
碳纖維的強伸性能測試
由于原料、模量、強度和最后的熱處理溫度不同，產生了特性不同的碳纖維，前者硬而脆的常用于復合材料，軟而柔順的常用于紡織；后者多被用于工程用料。由于碳纖維的應用越來越多兼之其特性，碳纖維強力拉伸性能測試的緊迫性擺在了我們面前。強伸性能試驗屬于破壞性的，試驗完畢試樣沒有可恢復性，又因為碳纖維分離成為單纖維以后非常脆弱，因此在每次試驗過程中，需要細心、耐心，試驗前不要對試樣造成損傷。一般試驗需要得到的技術指標是CV值、平均值等。
碳纖維的拉伸性能測試分單絲法和復絲法。碳纖維分離成為單纖維以后非常脆弱，剪切強度很低，稍有不慎就會斷裂，因此在每次試驗過程中，需要細心、耐心，不要對試樣造成損傷。單纖維強伸性能試驗通常采用紙框法固定試樣，當然也不排除其他方法。單纖維強伸性能試驗要采用能測試碳纖維的高強高模纖維強力儀。
