俄罗斯碳纤维复合材料的发展情况

自前苏联解体后，粘胶基碳纤维的研发主要归属于白俄罗斯，因此俄罗斯的碳纤维研究主要针对聚丙烯腈基碳纤维。其研究方向主要包括以下几个方面。
　　（1）碳纤维制造工艺的改进。俄罗斯“碳化学纤维”科学研究中心改进了聚丙烯腈成丝工艺，引入干湿法成丝，中间线密度 165 ～ 500 tex，速度 90m/min，在离心机收丝时双倍牵伸，这时成丝捻度为 60 ～ 80 捻/m，二次牵伸成丝捻度降为 10 ～ 15 捻/m，然后并丝，10 根丝并成一股丝束。连续加工此丝束，在俄罗斯所产的后牵伸机上以 30m/min的速度牵伸，增塑牵伸 4 ～ 5 次，然后水洗、增柔、干燥、热牵伸、绕丝。此法成丝速度快，一股丝束包括 10 根丝，相当于将成丝生产率提高 10 倍。另外，改进了 1 K碳纤维丝生产工艺，采用成组丝氧化和碳化热加工，10 根丝集成1 组，每根丝 10 捻/m，热加工后再分成单独的丝，这相当于在生产中加工 10 K丝，使 1 K丝成本不致过多地高于其他品牌。

　　（2）碳纤维复合材料的研究。在俄罗斯生产碳纤维需要很高的费用，如强力为 100 ～ 120 N/mm2的碳纤维条子，每千克生产费用可达 1 万多卢布；俄罗斯致力于开发碳纤维与玄武岩纤维长丝、碳纤维与玻璃纤维丝的复合材料，目的是降低成本。俄罗斯萨拉多夫大学通过研究，在碳纤维复合材料中加入10% ～ 40% 不等的玄武岩丝，而玄武岩丝用酚醛树脂浸渍过，这样能增强碳纤维与玄武岩纤维之间的理化粘合作用，制成复合材料后性能接近纯粹的碳纤维复合材料，但价格却相对较低。

　　（3）碳纤维的三维编织包覆材料。莫斯科国家设计和工艺大学、国家航空工艺研究院一起研制碳纤维（或碳纤维与玻璃纤维）的三维编织物，用于包覆或制造航空工业零部件，以期用碳纤维代替部分贵金属，提高零部件性能，减轻飞机重量，节省能耗。其中包括：飞机舷窗框增强包覆材料、飞机发动机排风叶片、整块无缝飞机机身（模型）包覆材料等，特点是按照被包覆的三维形状进行编织，织物有一定的弯曲度，包覆后零部件与材料之间贴合良好，无折皱。