第一章　高性能纤维概述

新材料技术、信息技术和生物技术被认为是21世纪三大支柱高新技术，也是当前全球高度关注的最为重要、发展最快的科技领域之一。高性能纤维是新材料的重要组成部分，是国民经济、国家安全、航天航空、科技进步等方面不可或缺的战略物资，已成为支撑国防现代化建设和国家经济发展的重要材料。

自20世纪30～40年代开始，各种合成纤维不断研发出来，部分品种得到了规模化生产，其所具有的新性能不仅满足了日常服装、装饰及工业的需求，而且推动了制造业的不断升级。在工业应用的早期，纤维主要用作劳动工具，如制作渔线、渔网和绳索等，而汽车工业的快速发展带动了人造纤维、特别是化学合成纤维工业的迅猛崛起。技术纤维及纺织品的发展历程中都有类似的发展阶段，即由天然纤维到再生纤维，再到化学合成纤维。随着纤维材料在高端制造业、航空航天、武器装备等领域的广泛应用，各种高性能纤维应运而生[1，2]。

第二次世界大战后，美国为确保其军事、尖端科学和支柱产业在全球的领先地位，将高性能纤维的研发和应用作为其重要的技术支撑严格掌控。20世纪60年代末，研究者发现了芳香族聚酰胺的溶致性液晶现象，经过数十年的发展，最终实现了Kevlar纤维（DuPont）和Twaron纤维（Akzo Nobel）工业化生产与应用。70年代中期以后，出现了高强的聚苯并噻唑（PBZT）和聚对亚苯基苯并二噁唑（PBO）纤维，之后通过知识产权的转移由日本东洋纺（Toyobo）进行商业化生成。70年代末，荷兰帝斯曼（DSM）公司发明了凝胶纺丝方法（Gel spinning），促成了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维的成功产业化。80年代后期，特别是进入21世纪以来，日本靠不断壮大具有世界领先水平的碳纤维产业，从而确立了当今世界高性能纤维的领先地位[3]。

作为新兴经济体之一，我国通过几个五年计划的布局和投入，先后突破了芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维三大高性能纤维的关键技术，实现了工业化生产，打破了发达国家的技术垄断，基本满足了我国国民经济和国防建设的需要，部分产品出口海外。