圖表1：碳纖維

碳纖維常見的分類方式主要有原絲類型、絲束規(guī)格、力學(xué)性能分類：

圖表2. 碳纖維分類

1）按原絲類型分類

從原絲類型劃分，碳纖維主要可以分為聚丙烯腈（PAN）基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維三大類。三者的主要原料分別為丙烯腈、瀝青和人造絲。其中，聚丙烯腈（PAN）基碳纖維生產(chǎn)工藝相對簡單，而且產(chǎn)品兼有碳材料和紡織纖維的優(yōu)良特性，自 20 世紀 60 年代問世以來，逐漸成為碳纖維行業(yè)發(fā)展的主要領(lǐng)域，占碳纖維總量 90%以上。目前碳纖維一般指聚丙烯腈（PAN）基碳纖維。瀝青基碳纖維原料調(diào)制復(fù)雜、產(chǎn)品性能較低，目前規(guī)模較小。粘膠基碳纖維碳化收率低、技術(shù)難度大、設(shè)備復(fù)雜、成本高，產(chǎn)量較小，主要用于耐燒蝕材料及隔熱材料。PAN 原絲經(jīng)歷預(yù)氧化、碳化、石墨化三個過程，最終轉(zhuǎn)變成為具備片狀的石墨纖維結(jié)構(gòu)。

圖表3.碳纖維原絲類型

圖表4.各類型碳纖維原絲占比

2）按絲束規(guī)格分類

碳纖維可以分為小絲束和大絲束，小絲束性能較好、價格較高：按照每束碳纖維中的單絲根數(shù)，碳纖維可以分為小絲束和大絲束，絲束大小用 K 表示，12K 指每束碳纖維中含有 12,000 根單絲。小絲束：1K-24K。小絲束：1K、3K、6K、12K、24K 為主，性能與成本較高，多用于航空航天以及體育產(chǎn)品中附加值較高的下游領(lǐng)域，如國防軍工以及體育用品。大絲束：40K 以上（48K、50K、60K 為主），性能與成本相對較低，多用于建筑、交通、工業(yè)、能源等行業(yè)。

業(yè)內(nèi)產(chǎn)品分類主要參考東麗牌號：碳纖維因其優(yōu)異的力學(xué)性能作為增強材料而廣泛應(yīng)用，因此業(yè)內(nèi)主要采用力學(xué)性能進行分類，主要的力學(xué)性能指標是拉伸強度和拉伸模量。拉伸強度材料產(chǎn)生最大均勻塑性變形的應(yīng)力，其單位為 MPa，國際上以 T（Tense）值表示碳纖維的拉伸強度，常見類型有T300、T700、T800、T1000、T1100。拉伸模量材料在拉伸時的彈性，其單位為 GPa，國際上以 M （Modulus）值表示碳纖維的拉伸強度，常見類型有 M40、M60 等。

國標GB/T26752-2020，PAN 基碳纖維分為高強型、高強中模型、高模型、高強高模型四類：公司為聚丙烯腈基碳纖維國家標準 GB/T26752-2020、GB/T26752-2011 的主要起草單位。按照現(xiàn)行聚丙烯腈基碳纖維國家標準GB/T26752-2020 的力學(xué)性能分類，PAN 碳纖維分為高強型、高強中模型、高模型、高強高模型四類。

碳纖維的性能具備多樣性，同樣的原料，不同的配比，制作出來的產(chǎn)品性能就可能有很大差別。隨著碳纖維逐漸被深入的研究認知，它的分類方式也將隨之發(fā)生科學(xué)的變化。

參考文獻：

［1］中復(fù)神鷹 產(chǎn)能快速擴張，龍頭地位穩(wěn)固.中銀證券.2023.

［2］碳纖維行業(yè)深度 新能源高景氣等推動需求高增，技術(shù)突破和產(chǎn)能擴張加速國產(chǎn)替代.中銀證券.2023.

此文由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會搜集整理編譯，部分數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò)資料。文章不用于商業(yè)目的，僅供行業(yè)人士交流，引用請注明出處。