碳素材料发展现状

碳材料的发展表明，我国经济增长呈上升趋势。在这样的环境下，碳产业发展迅速，逐渐成为我国主要的经济支柱产业。然而，目前碳材料的发展遇到了瓶颈，尽快恢复工业发展的动力已迫在眉睫。

碳是自然界中最密切相关和最重要的元素之一。它具有sp、sp2和sp3杂交种的各种电子轨道特性。另外，SP2的各向异性导致晶体的各向异性和其他排列的各向异性。因此，以碳为唯一组成元素的碳材料具有多种性能，并不断发现和制造出新的碳相容性碳材料。事实上，没有一种像碳这样的单一元素能形成三维金刚石晶体、二维石墨层、一维卡宾和碳纳米管、零维富勒烯分子等结构和性能完全不同的物质。

从2017年到2022年，中国石墨及碳产业市场发展状况及投资前景预测报告显示，碳材料已成为世界上大规模开发应用的首选高性能材料。传统的碳材料是人造金刚石和耐高温石墨材料，而新世纪最引人注目的新型碳材料是碳纤维复合材料和石墨烯材料。碳纤维具有高强度、高模量、低比重、耐高温、耐疲劳、导光、易加工等优良性能。它们正在逐步取代传统材料，广泛应用于航空航天和军事领域，并开始渗透到国民经济和人民生活的各个方面。”碳纤维复合材料是高端应用，代表了一个国家的整体科技水平和工业化水平。最重要的应用是在航空航天等高端领域，至少有20到30年的发展空间。”业内人士表示，如果在飞机制造中使用碳纤维增强复合材料，与目前的铝相比，它将减掉20%到40%的重量。合金，节能效益显著。