ประวัติการพัฒนาของคาร์บอนไฟเบอร์

ในปี พ.ศ. 2422 เอดิสันใช้เส้นใยเซลลูโลส เช่น ไม้ไผ่ ผ้าลินิน หรือเส้นด้ายฝ้าย เป็นวัตถุดิบในการผลิตเส้นใยคาร์บอนเป็นครั้งแรกและได้รับสิทธิบัตร อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติทางกลของเส้นใยที่ผลิตในเวลานั้นต่ำมาก และกระบวนการนี้ไม่สามารถนำไปพัฒนาเป็นอุตสาหกรรมได้ ซึ่งล้มเหลวในการพัฒนา
ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 เนื่องจากการพัฒนาเทคโนโลยีล้ำสมัย เช่น จรวด การบินและอวกาศ และการบิน จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับวัสดุใหม่ที่มีความแข็งแรงจำเพาะสูง โมดูลัสจำเพาะ และทนต่ออุณหภูมิสูง นอกจากนี้ เส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์แบบต่อเนื่องสามารถผลิตได้โดยใช้เส้นใยสารตั้งต้นเป็นวัตถุดิบผ่านการอบชุบด้วยความร้อน ซึ่งวางรากฐานสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมของเส้นใยคาร์บอน ในช่วง 40 ปีที่ผ่านมา คาร์บอนไฟเบอร์มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญดังนี้
ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ฐานทัพอากาศ Wright Patterson ในสหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จในการผลิตเส้นใยคาร์บอนโดยใช้เส้นใยกาวเป็นวัตถุดิบ ผลิตภัณฑ์นี้ถูกใช้เป็นวัสดุระเหยสำหรับหัวฉีดจรวดและกรวยจมูก ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ดี ในปี 1956 United Carbide Corporation ของสหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จในการผลิตเส้นใยคาร์บอนที่มีสารยึดติดโมดูลัสสูงภายใต้ชื่อทางการค้า "Thornel-25" และพัฒนาเทคโนโลยีการสร้างกราฟด้วยความเครียดเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและโมดูลัสของคาร์บอนไฟเบอร์
ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 Akio Fujito แห่งประเทศญี่ปุ่นได้คิดค้นวิธีการผลิตเส้นใยคาร์บอนจากเส้นใยโพลีอะคริโลไนไตรล์ (PAN) และได้รับสิทธิบัตร ในปี 1963 Japan Carbon Corporation และ Tokai Electrode Corporation พัฒนาเส้นใยคาร์บอนจากโพลีอะคริโลไนไตรล์โดยใช้สิทธิบัตรของชินโต ในปี 1965 บริษัทคาร์บอนของญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตเส้นใยคาร์บอนจากโพลีอะคริโลไนไตรล์ธรรมดา ในปี 1964 Royal Aeronautical Research Centre (RAE) ในสหราชอาณาจักรได้ผลิตเส้นใยคาร์บอนจากโพลีอะคริโลไนไตรล์ประสิทธิภาพสูงโดยการใช้แรงตึงในระหว่างการออกซิเดชั่นก่อน Courtaulds, Hercules และ Rolls Royce ใช้เทคโนโลยี RAE สำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรม
ในปี 1965 นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น Sugaro Otani ผลิตเส้นใยคาร์บอนจากแอสฟัลต์โพลีไวนิลคลอไรด์เป็นครั้งแรก และตีพิมพ์รายงานการวิจัยบุกเบิกเกี่ยวกับเส้นใยคาร์บอนจากแอสฟัลต์
ในปี 1969 บริษัทคาร์บอนของญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการพัฒนาเส้นใยคาร์บอนจากโพลีอะคริโลไนไตรล์ประสิทธิภาพสูง ในปี 1970 Toray Textile Inc. ของญี่ปุ่นใช้เทคโนโลยีสารตั้งต้นโพลีอะคริโลไนไตรล์ขั้นสูง และแลกเปลี่ยนเทคโนโลยีคาร์บอนไนเซชันกับ United Carbide Corporation ของสหรัฐอเมริกาเพื่อพัฒนาเส้นใยคาร์บอนที่ทำจากโพลีอะคริโลไนไตรล์ประสิทธิภาพสูง ในปี 1971 บริษัท Dongli ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์จากโพลีอะคริโลไนไตรล์ประสิทธิภาพสูง (Torayca) สู่ตลาด ต่อมาประสิทธิภาพ ความหลากหลาย และผลผลิตของผลิตภัณฑ์ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และยังคงครองตำแหน่งผู้นำของโลกจนถึงทุกวันนี้ หลังจากนั้น บริษัท Tobon, Asahi Chemical, Mitsubishi Rayon และ Sumitomo ของญี่ปุ่นได้เข้าสู่สายการผลิตเส้นใยคาร์บอนจากโพลีอะคริโลไนไตรล์อย่างต่อเนื่อง (ดูคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้โพลีอะคริโลไนไตรล์)