L'histoire du développement de la fibre de carbone

En 1879, Edison a utilisé des fibres de cellulose, telles que des fils de bambou, de lin ou de coton, comme matières premières pour produire d'abord des fibres de carbone et a obtenu des brevets. Cependant, les propriétés mécaniques des fibres produites à cette époque étaient très faibles et le procédé n’a pas pu être industrialisé, ce qui n’a pas permis de se développer.
Au début des années 1950, en raison du développement de technologies de pointe telles que les fusées, l’aérospatiale et l’aviation, il y avait un besoin urgent de nouveaux matériaux dotés d’une résistance spécifique élevée, d’un module spécifique et d’une résistance aux températures élevées. En outre, des filaments continus de fibres de carbone pourraient être produits en utilisant des fibres précurseurs comme matières premières par traitement thermique, ce qui a jeté les bases de l’industrialisation des fibres de carbone. Au cours des 40 dernières années, la fibre de carbone a connu d’importantes avancées technologiques :
Au début des années 1950, la base aérienne Wright Patterson, aux États-Unis, produisait avec succès des fibres de carbone en utilisant des fibres adhésives comme matière première. Les produits ont été utilisés comme matériaux ablatifs pour les tuyères et les cônes avant des fusées, avec de bons résultats. En 1956, la United Carbide Corporation des États-Unis a produit avec succès des fibres de carbone à base d'adhésif à haut module sous le nom commercial « Thornel-25 » et a développé une technologie de graphitisation sous contrainte pour améliorer la résistance et le module des fibres de carbone.
Au début des années 1960, le Japonais Akio Fujito a inventé une méthode de production de fibres de carbone à partir de fibres de polyacrylonitrile (PAN) et a obtenu un brevet. En 1963, Japan Carbon Corporation et Tokai Electrode Corporation ont développé des fibres de carbone à base de polyacrylonitrile en utilisant le brevet de Shinto. En 1965, la société japonaise de carbone a industrialisé avec succès la production de fibres de carbone ordinaires à base de polyacrylonitrile. En 1964, le Royal Aeronautical Research Centre (RAE) au Royaume-Uni a produit des fibres de carbone hautes performances à base de polyacrylonitrile en appliquant une tension lors de la pré-oxydation. Courtaulds, Hercules et Rolls Royce utilisent la technologie RAE pour la production industrielle.
En 1965, le scientifique japonais Sugaro Otani a produit pour la première fois des fibres de carbone à base d'asphalte de chlorure de polyvinyle et a publié un rapport de recherche pionnier sur les fibres de carbone à base d'asphalte.
En 1969, les sociétés japonaises de carbone ont développé avec succès des fibres de carbone hautes performances à base de polyacrylonitrile. En 1970, Toray Textile Inc. du Japon s'est appuyée sur une technologie avancée de précurseur du polyacrylonitrile et a échangé sa technologie de carbonisation avec United Carbide Corporation des États-Unis pour développer des fibres de carbone à base de polyacrylonitrile hautes performances. En 1971, la société Dongli a lancé sur le marché des produits en fibre de carbone à base de polyacrylonitrile haute performance (Torayca). Par la suite, les performances, la variété et le rendement du produit ont continué à se développer et il occupe encore aujourd’hui une position de leader mondial. Par la suite, les japonais Tobon, Asahi Chemical, Mitsubishi Rayon et Sumitomo sont entrés successivement dans la chaîne de production de fibres de carbone à base de polyacrylonitrile. (Voir fibre de carbone à base de polyacrylonitrile)