第一章　高性能纖維概述

新材料技術、信息技術和生物技術被認為是21世紀三大支柱高新技術，也是當前全球高度關注的最為重要、發展最快的科技領域之一。高性能纖維是新材料的重要組成部分，是國民經濟、國家安全、航天航空、科技進步等方面不可或缺的戰略物資，已成為支撐國防現代化建設和國家經濟發展的重要材料。

自20世紀30～40年代開始，各種合成纖維不斷研發出來，部分品種得到了規模化生產，其所具有的新性能不僅滿足了日常服裝、裝飾及工業的需求，而且推動了制造業的不斷升級。在工業應用的早期，纖維主要用作勞動工具，如制作漁線、漁網和繩索等，而汽車工業的快速發展帶動了人造纖維、特別是化學合成纖維工業的迅猛崛起。技術纖維及紡織品的發展歷程中都有類似的發展階段，即由天然纖維到再生纖維，再到化學合成纖維。隨著纖維材料在高端制造業、航空航天、武器裝備等領域的廣泛應用，各種高性能纖維應運而生[1，2]。

第二次世界大戰后，美國為確保其軍事、尖端科學和支柱產業在全球的領先地位，將高性能纖維的研發和應用作為其重要的技術支撐嚴格掌控。20世紀60年代末，研究者發現了芳香族聚酰胺的溶致性液晶現象，經過數十年的發展，最終實現了Kevlar纖維（DuPont）和Twaron纖維（Akzo Nobel）工業化生產與應用。70年代中期以后，出現了高強的聚苯并噻唑（PBZT）和聚對亞苯基苯并二噁唑（PBO）纖維，之后通過知識產權的轉移由日本東洋紡（Toyobo）進行商業化生成。70年代末，荷蘭帝斯曼（DSM）公司發明了凝膠紡絲方法（Gel spinning），促成了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維的成功產業化。80年代后期，特別是進入21世紀以來，日本靠不斷壯大具有世界領先水平的碳纖維產業，從而確立了當今世界高性能纖維的領先地位[3]。

作為新興經濟體之一，我國通過幾個五年計劃的布局和投入，先后突破了芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、碳纖維三大高性能纖維的關鍵技術，實現了工業化生產，打破了發達國家的技術壟斷，基本滿足了我國國民經濟和國防建設的需要，部分產品出口海外。