碳纖維的發(fā)現(xiàn)和由來(lái)可以歸納如下:
一、早期發(fā)現(xiàn)與初步應(yīng)用
碳纖維的起源:碳纖維的最早應(yīng)用可以追溯到19世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí)它被用作白熾燈的燈絲。
斯萬(wàn)的貢獻(xiàn):英國(guó)化學(xué)家斯萬(wàn)在1878年改進(jìn)了燈泡的真空度,使得白熾燈能夠連續(xù)工作更長(zhǎng)時(shí)間。斯萬(wàn)通過(guò)棉紗制備碳纖維,并申請(qǐng)了相關(guān)專利。
愛迪生的創(chuàng)新:1879年,美國(guó)發(fā)明家愛迪生購(gòu)買了白熾燈的發(fā)明專利,并進(jìn)行了改進(jìn)。他使用油煙、焦油、棉紗和竹絲等材料嘗試制備碳絲,最終成功將碳纖維應(yīng)用于白熾燈的燈絲上,使得白熾燈的照明時(shí)間可以持續(xù)45小時(shí)。1892年,愛迪生取得了碳纖維長(zhǎng)絲制備的發(fā)明專利,這是碳纖維的第一次大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。
二、人造纖維與碳纖維的發(fā)展
人造纖維的出現(xiàn):20世紀(jì)早期,粘膠和醋酯等人造纖維的出現(xiàn)為碳纖維技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向。
化學(xué)纖維的商業(yè)化:20世紀(jì)中期,聚氯乙烯、聚酰胺和聚丙烯腈等化學(xué)纖維的商業(yè)化生產(chǎn)為高性能碳纖維的研發(fā)提供了前提。
三、高性能碳纖維的研發(fā)與應(yīng)用

阿博特的貢獻(xiàn):20世紀(jì)50年代中期,美國(guó)人威廉姆?F?阿博特發(fā)明了碳化人造纖維提高碳纖維性能的方法,并獲得了美國(guó)專利。這種方法使得碳纖維的碳密度和硬度更高,同時(shí)保持了良好的柔韌性和彈性。
碳纖維的工業(yè)化生產(chǎn):1957年,巴尼比-切尼公司開始商業(yè)化生產(chǎn)棉基或人造絲基碳纖維復(fù)絲,這標(biāo)志著高性能碳纖維基礎(chǔ)科學(xué)研究和工業(yè)化技術(shù)研發(fā)進(jìn)入了高峰期。
碳纖維的現(xiàn)代化應(yīng)用:碳纖維因其高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能,在航空航天、汽車制造、體育器材等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。特別是在航空航天領(lǐng)域,碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用使得飛機(jī)和航天器的性能得到了顯著提升。
綜上所述,碳纖維的發(fā)現(xiàn)和由來(lái)經(jīng)歷了從早期作為白熾燈燈絲的應(yīng)用,到人造纖維和化學(xué)纖維的推動(dòng),再到高性能碳纖維的研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)的過(guò)程。如今,碳纖維已成為一種重要的高性能材料,在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。