俄羅斯碳纖維復合材料的發展情況

自前蘇聯解體后，粘膠基碳纖維的研發主要歸屬于白俄羅斯，因此俄羅斯的碳纖維研究主要針對聚丙烯腈基碳纖維。其研究方向主要包括以下幾個方面。
　?。?）碳纖維制造工藝的改進。俄羅斯“碳化學纖維”科學研究中心改進了聚丙烯腈成絲工藝，引入干濕法成絲，中間線密度 165 ～ 500 tex，速度 90m/min，在離心機收絲時雙倍牽伸，這時成絲捻度為 60 ～ 80 捻/m，二次牽伸成絲捻度降為 10 ～ 15 捻/m，然后并絲，10 根絲并成一股絲束。連續加工此絲束，在俄羅斯所產的后牽伸機上以 30m/min的速度牽伸，增塑牽伸 4 ～ 5 次，然后水洗、增柔、干燥、熱牽伸、繞絲。此法成絲速度快，一股絲束包括 10 根絲，相當于將成絲生產率提高 10 倍。另外，改進了 1 K碳纖維絲生產工藝，采用成組絲氧化和碳化熱加工，10 根絲集成1 組，每根絲 10 捻/m，熱加工后再分成單獨的絲，這相當于在生產中加工 10 K絲，使 1 K絲成本不致過多地高于其他品牌。

　?。?）碳纖維復合材料的研究。在俄羅斯生產碳纖維需要很高的費用，如強力為 100 ～ 120 N/mm2的碳纖維條子，每千克生產費用可達 1 萬多盧布；俄羅斯致力于開發碳纖維與玄武巖纖維長絲、碳纖維與玻璃纖維絲的復合材料，目的是降低成本。俄羅斯薩拉多夫大學通過研究，在碳纖維復合材料中加入10% ～ 40% 不等的玄武巖絲，而玄武巖絲用酚醛樹脂浸漬過，這樣能增強碳纖維與玄武巖纖維之間的理化粘合作用，制成復合材料后性能接近純粹的碳纖維復合材料，但價格卻相對較低。

　?。?）碳纖維的三維編織包覆材料。莫斯科國家設計和工藝大學、國家航空工藝研究院一起研制碳纖維（或碳纖維與玻璃纖維）的三維編織物，用于包覆或制造航空工業零部件，以期用碳纖維代替部分貴金屬，提高零部件性能，減輕飛機重量，節省能耗。其中包括：飛機舷窗框增強包覆材料、飛機發動機排風葉片、整塊無縫飛機機身（模型）包覆材料等，特點是按照被包覆的三維形狀進行編織，織物有一定的彎曲度，包覆后零部件與材料之間貼合良好，無折皺。