Para dizer que os materiais de carbono todos vão definitivamente pensar no carvão, mas há mais de um tipo de família de materiais de carbono.De grafite a diamante, de fibra de carbono a nanotubo de carbono, de fulereno a grafeno, a família de materiais de carbono pode ser descrita como colorida, e materiais de carbono são usados em todas as esferas da vida. Os materiais de carbono são os primeiros elementos usados pela humanidade.O uso de materiais de carbono pela humanidade é acompanhado pelo desenvolvimento da história da civilização humana. Neste artigo, revisamos a vida passada e presente dos materiais de carbono.

Os chineses foram os primeiros a usar materiais de carbono.A julgar pela literatura e escavações arqueológicas, o carvão foi usado na Dinastia Han o mais tardar." Hanshu."Geografia" disse: "Yuzhang County tem uma pedra, que pode ser queimada como um salário.O Condado de Yuzhang está localizado perto de Nanchang, província de Jiangxi.A pedra combustível mencionada aqui é realmente carvão. Pode-se ver que o carvão tem sido usado na vida diária das massas.A revolução industrial no século XVIII abriu a era do carvão como combustível industrial. Até hoje, o carvão é também uma importante fonte de energia para nós, e a geração de energia no país representa 80% da geração total de energia.

Outra forma de material de carbono é o diamante.A Índia foi o primeiro país a descobrir diamantes. Há 3000 anos, a Índia era o único lugar onde os diamantes eram produzidos.

Atualmente, a África do Sul tem a maior e mais moderna mina de diamantes Venetia do mundo.

Embora o uso de materiais de carbono por seres humanos seja muito precoce, o real entendimento dos materiais de carbono por seres humanos tem sido nos últimos 200-300 anos.Em 1722, Rene Rymour descobriu que o ferro absorveria uma substância durante a sua conversão em aço, e hoje as pessoas sabem que isto é carbono.Em 1772, Anton Van Lavasi provou que os diamantes são compostos inteiramente de carbono. Ele queimou carvão e diamantes e descobriu que nenhum deles produzia água, e o dióxido de carbono formado era da mesma qualidade. Acreditava-se que o grafite é uma forma de chumbo, mas Karl William Scheler provou em 1779 que é o mesmo que o carvão, mas misturado com uma pequena quantidade de ferro, e irá liberar dióxido de carbono depois de ser oxidado pelo ácido nítrico.Em 1786, os métodos utilizados pelos cientistas franceses Claude Betole, Gaspar Monge e Char Augustine Van der Monde Elavatse em diamantes provaram que a grafite também é composta principalmente de carbono.Grafite também deixa ferro após a queima, por isso eles acham que o ferro é necessário na estrutura de grafite.Lavoisier listou o carbono como um elemento químico em seu livro de 1789.Em 1985, os cientistas descobriram um novo fulereno elementar de carbono, incluindo buckyballs, nanotubos de carbono, etc. Os descobridores Robert Cole, Harold Croto e Richard Smalley ganharam o Prêmio Nobel de Química de 1996.

Já em 1860, o inglês Joseph Swan começou a usar filamentos de carbono como material de filamento.Mas o pobre Swan não conseguiu resolver o problema do vácuo da lâmpada, de modo que o fio de carbono oxidaria em um ambiente de oxigênio quando brilhava, e a lâmpada era muito curta.Um ano depois, Edison resolveu o problema do fio de carbono e também resolveu o problema do vácuo, e solicitou uma patente.A lâmpada foi ligada por 45 horas e foi posteriormente substituído por fio de tungstênio.

Em 1965, o japonês Otani Sushiro inventou a fibra de carbono à base de pitch e começou a comercialização em 1970.

Em 1972, a empresa US Hercules começou a produzir fibra de carbono de fibra de carbono baseada em PAN usada no Japão para fazer varas de pesca, os Estados Unidos usa fibra de carbono para fazer tacos de golfe

Em 1973, Japão Toho Rayon Co., Ltd. começou a produzir fibra de carbono à base de PAN (0.5 toneladas/mês).Toray Japão expandiu sua capacidade de produção em 5 toneladas/mês

Em 1974, as varas de pesca de fibra de carbono e os tacos de golfe desenvolveram-se rapidamente.Toray Japão expandiu sua produção em 13 toneladas/mês

Em 1975, a comercialização de raquetes de fibra de carbono UCC Corporation dos Estados Unidos anunciou o uso de pitch mesofásico para fabricar fibra de carbono de alto módulo baseado em pitch "Thornel-P" UCC comercializado de alto desempenho de pitch baseado em fibra de carbono

Em 1976, Toho Rayon Co., Ltd. entrou numa cooperação técnica com a Celanese dos Estados Unidos.A Sumitomo Chemical estabeleceu uma empresa conjunta com Hércules dos Estados Unidos.

Em 1979, a Japan Carbon Corporation e a Asahi Kasei Industrial Corporation estabeleceram a Asahi Carbon Fiber Co., Ltd.

Em 1980, a Boeing Company dos Estados Unidos propôs a necessidade de fibra de carbono de alta resistência e grande alongamento.

Em 1981, a Taiwan Formosa Plastics criou um centro de pesquisa de fibra de carbono, e o Japão Mitsubishi Rayon Co., Ltd.e a American Hitco Company realizou cooperação técnica.

Em 1984, Taiwan Formosa Plastics Co., Ltd.e a Companhia Hitco dos Estados Unidos realizou cooperação técnica, a Japan Toray Company desenvolveu com sucesso fibra de carbono de alta resistência T800, a resistência atingiu 5510MPa.

Em 1986, a Japan Toray Corporation desenvolveu com sucesso fibra de carbono de alta resistência T1000 com uma resistência de 7020MPa.

Em 1989, a Japan Toray Company desenvolveu com sucesso fibra de carbono M60 de alta resistência de modo médio

Em 1992, a Toray Corporation do Japão desenvolveu com sucesso fibra de carbono M70J de alta resistência de modo médio, e a quantidade de toque de Young chegou a 690 GPa.

A China vem desenvolvendo fibra de carbono desde o final dos anos 1960 e tem uma história de mais de 30 anos.Em 1976, a primeira linha de teste de expansão de fibra de carbono baseada em PAN foi construída no Instituto de Pesquisa em Química do Carvão Shanxi da Academia Chinesa de Ciências.O desempenho do produto atingiu basicamente o T200 da Toray Japan. Também é chamado de fibra de carbono tipo I de alta resistência na China.

Desde 2000, a fibra de carbono do meu país diversificou-se em tecnologia. Abandonou o método original de nitrato e usou a tecnologia de fiação úmida de um passo com sulfóxido de dimetilo como o solvente para alcançar o sucesso. Atualmente, alguns produtos domésticos de fibra de carbono desenvolvidos com tecnologias independentes alcançaram o nível internacional de produtos similares.

De acordo com as previsões dos departamentos relevantes, a demanda mundial de fibra de carbono crescerá rapidamente a uma taxa de cerca de 13% a cada ano.Em 2010, a demanda global por fibra de carbono baseada em PAN atingirá 50.000 toneladas, e atingirá 60.000 toneladas em 2012. Espera-se que a demanda atinja 100.000 toneladas em 2018.