碳纖維的制備過程冗長,主要包括原料合成、纖維成型、預(yù)氧化以及炭化等幾十道工藝環(huán)節(jié)，包含著高分子化學(xué)、 高分子物理、 材料科學(xué)等多項(xiàng)學(xué)科錯(cuò)綜復(fù)雜精深的科學(xué)內(nèi)涵,確實(shí)屬于材料學(xué)科中一一個(gè)技術(shù)含最高的高難度項(xiàng)目,只有同時(shí)具備最充分的基礎(chǔ)科學(xué)理論的支撐、基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)的保障及最精細(xì)的操作和最嚴(yán)格的管理三大要素才能獲得成功。但是,我國碳纖維工業(yè)的現(xiàn)狀表明,這三大要素都存在欠缺,其中最薄弱的還是基礎(chǔ)科學(xué)理論的研究。

近三十年來的科學(xué)實(shí)踐中,我國科研人員在大量的成功與失敗后,在制約碳纖維發(fā)展諸多原因的分析中,對(duì)原絲水平的長期落后是碳纖維水平提高的“瓶頸” 這一點(diǎn)終于達(dá)成了共識(shí)。原絲對(duì)碳絲的訊要性上也應(yīng)驗(yàn)了“先天不足 ,后天難補(bǔ)”的規(guī)律。

由于近年來國外二三流原絲的流入,具備了進(jìn)行比較的可能性,目前發(fā)現(xiàn)除了直徑、強(qiáng)度和結(jié)晶取向外,初始模量、斷裂伸長、 分子量及其分布、熱性能和元素分析等方而基本接近。纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)_上的差異比較明顯:直徑不如國外原絲細(xì)、偏差大之外,從SEM照片上也可明顯看出國產(chǎn)原絲存在較多、較大的缺陷與孔洞。強(qiáng)度數(shù)據(jù)稍低,勻率偏大,結(jié)晶取向較小。這些差距是否就是兩種原絲質(zhì)量差別的要害，還不敢肯定 ,但是衡最優(yōu)質(zhì)原絲的關(guān)鍵指標(biāo)的缺乏,確實(shí)是當(dāng)今國產(chǎn)原絲制備中存在的最嚴(yán)重的問題之一。

缺陷是導(dǎo)致材料強(qiáng)度下降的最主要因素對(duì)典型脆性材料碳纖維更是最致命的因素。但是,對(duì)于缺陷形成原因的深人研究,尤其對(duì)于原絲中以及原絲向碳纖維轉(zhuǎn)化過程中,缺陷是如何產(chǎn)生又如何可以避兔的機(jī)理了解甚少。因此,我國碳纖維的發(fā)展,在一段時(shí)期內(nèi) ,停滯不前與國外的差距越拉越大。