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)等多項學(xué)科錯綜復(fù)雜精深的科學(xué)內(nèi)涵,確實屬于材料學(xué)科中一一個技術(shù)含最高的高難度項目,只有同時具備最充分的基礎(chǔ)科學(xué)理論的支撐、基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)的保障及最精細的操作和最嚴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,對原絲水平的長期落后是碳纖維水平提高的“瓶頸” 這一點終于達成了共識。原絲對碳絲的訊要性上也應(yīng)驗了“先天不足 ,后天難補”的規(guī)律。

由于近年來國外二三流原絲的流入,具備了進行比較的可能性,目前發(fā)現(xiàn)除了直徑、強度和結(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、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,確實是當(dāng)今國產(chǎn)原絲制備中存在的最嚴重的問題之一。

缺陷是導(dǎo)致材料強度下降的最主要因素對典型脆性材料碳纖維更是最致命的因素。但是,對于缺陷形成原因的深人研究,尤其對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理了解甚少。因此,我國碳纖維的發(fā)展,在一段時期內(nèi) ,停滯不前與國外的差距越拉越大。