碳纖維又出事了！據外媒報道，4月14日美國法院起訴了一名中國公民，控告他向中國軍方走私M60J高性能碳纖維。國內媒體稱之為又是一起釣魚執法。短短數年，碳纖維已經卷入了數起對華走私案，中招的有中國人，也有外國人。或許你會問，為什么總是碳纖維呢？

    只能說，高性能碳纖維確實是個好東西，已經不僅僅是業內人士知道，普通的商人也覺得有利可圖。

    能進入管制名單，碳纖維自然不是等閑之輩，它到底有何神通呢？

    碳纖維（carbon fiber，簡稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。它比重不到鋼的1/4，抗拉強度是鋼的7-9倍，在2000℃以上的高溫惰性環境中，是唯一強度不下降的物質。碳纖維不僅具有材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。輕質、高強、可設計性讓碳纖維成為未來最具開發潛力的輕質結構材料。

    雖然碳纖維的部分性能是比其他材料好。但就像不能見到個妹子就夸她女神，我們也不能見到碳纖維就說高科技、高性能。一般來說，只有拉伸強度大于2Gpa，拉伸模量大于250Gpa，才稱得上高性能碳纖維。至于一般的碳纖維，雖然談不上白菜價，但早已走近人們身邊，平常物件。

    伴隨著碳纖維，我們經常看到旁邊還有T300、MJ60、T1000之類的數字，這都是東麗生產的碳纖維的牌號。由于東麗的實力，它家的T系列、M系列、MJ系列已經被公認為碳纖維產品的標準牌號。

    上面是東麗各種碳纖維牌號的一些性能參數。從這個表能看到，有的牌號抗拉強度特別高，比如T1000G，達到了6.3Gpa。要知道，屈服強度超過500Mpa就已經是超高強度鋼了。而有的牌號的抗拉強度特別高，如M55J，抗拉模量540Gpa。

    上圖是碳纖維不同品種的抗拉強度（Y軸）和抗拉模量（X軸）。據此可以看到我們可以將碳纖維分為兩個系別：高模量系和高強度系。

    最近卷入走私風波的就是M60J。M60J的抗拉強度與通用型的T300相當，不過抗拉模量比后者高25%，屬于高模量碳纖維。之前曾有釣魚執法案件，牽扯的是T800，其抗拉強度接近6Gpa，屬于高強度碳纖維。

    那么問題來了，為什么日本、美國要費這個勁，還整出“釣魚執法”這一招呢？雖然碳纖維現在已在很多民用  場合應用，但是用得多的還是軍用。下圖可以簡單看出高性能碳纖維主要用在哪。

    按照東麗的劃分，不同性能的碳纖維的應用領域大致為

    不過，別說東麗的新產品T1100G，T800S級別的碳纖維價格就已經非常驚人，即使是運動器械領域使用，也是極高端產品。例如，高檔碳纖維自行車上，車架使用的碳纖維一般極少使用T700，T800也僅可能在極少部分零部件上（如果遇到商販夸耀自家的車是T800，呵呵，你懂的）。因此高性能碳纖維仍然還是火箭、衛星、導彈、戰斗機和艦船等尖端武器裝備中覓得身影更多。

    例如戰略導彈的彈體和發動機殼體上采用高性能碳纖維復合材料，可大大減輕重量，提高導彈的射程和突擊能力，如上世紀80年代美國研制的洲際導彈三級殼體全都采用碳纖維和環氧樹脂復合材料。表1是國外航天衛星上應用碳纖維的實際應用實例，表2和表3是我國在航天領域的應用實例。

表1    國外衛星應用高性能碳纖維復合材料的結構件

表2    國內衛星應用高性能碳纖維復合材料的結構件

表3   高性能碳纖維復合材料在我國運載火箭上的應用

    高性能碳纖維復合材料除在航天領域大規模應用外，在新一代戰斗機上也得到了大量使用，如美國第四代戰斗機F22采用了約為24%的碳纖維復合材料，從而使該戰斗機具有超高音速巡航、超視距作戰、高機動性和隱身等特性。美國波音推出新一代高速寬體客機的音速巡洋艦，約60%的結構部件都將采用強化碳纖維塑料復合材料制成，其中包括機翼。

    除此之外，高性能碳纖維在航海領域也有著廣泛應用。例如碳纖維可減輕艦艇的結構重量，增加艦艇有效載荷，從而提高運送作戰物資的能力，且碳纖維不存在腐蝕生銹的問題，這就解決了鋼板因受海水腐蝕而定期維護的麻煩。

    由于使用碳纖維材料可以大幅降低結構重量，因而可顯著提高燃料效率。采用碳纖維與塑料制成的復合材料制造的飛機以及衛星、火箭等宇宙飛行器，噪音小，而且因質量小而動力消耗少，可節約大量燃料。

    通過上述應用案例，這也就不難看出，世界范圍內高性能碳纖維的核心應用范疇是航空航天航海領域。對于日美等掌握高性能碳纖維生產制備核心技術的發達國家而言，對別國實施技術封鎖和產品禁運也就變得無可厚非，畢竟一個國家的開放程度再高，也不可能在國防軍工領域對外開放，軍工技術永遠“自私化”是國防領域的顯著特性。

    話說回來，被管制、被禁運也是由于國內高性能碳纖維實力薄弱。我國的碳纖維產業與其他基礎材料產業類似，都在低端碳纖維品種上努力拼殺價格。當前，小絲束高性能碳纖維生產被日本三家企業壟斷，大絲束高性能碳纖維生產被美日企業控制。之前多有報道，國內達到日本東麗T700水平，有可能在實驗室階段達到了T800水平。不過，國內產業的努力，以及高性能碳纖維巨大的市場刺激下，假以時日美日的高性能碳纖維管制應該越來越成為形式。

    但是，之前所說的大多是碳纖維絲線，碳纖維除個別情況下，都是作為增強材料使用，后續的材料成型工藝和加工也尤為重要。這一點，就連日本也稍遜一籌。