高模量碳纖維又稱石墨纖維，是指拉伸模量超過350GPa、含碳量在99%以上的一類高性能碳纖維。高模量碳纖維是航空航天、體育器材、汽車等領(lǐng)域復(fù)合材料的重要增強(qiáng)體，具有彈性模量高、熱膨脹系數(shù)小、耐燒蝕性強(qiáng)、尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn)。 　
　高模量碳纖維是軍民兩用工業(yè)材料，目前航空航天是其主要應(yīng)用場(chǎng)景，在該領(lǐng)域，高模量碳纖維是航天飛行器及衛(wèi)星主體結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)、防護(hù)結(jié)構(gòu)、輔助結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵材料。高模量碳纖維已在法國、德國、中國等國家的航天器實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，未來幾年，航天航空仍將是高模量碳纖維主要應(yīng)用領(lǐng)域。
　　根據(jù)原絲類型不同，高模量碳纖維分為聚丙烯睛基（PAN）、瀝青基、粘膠基等，其中PAN基高模量碳纖維應(yīng)用較廣泛。碳纖維需進(jìn)行石墨化獲得高模量特性，即在1800℃以上的高溫條件下將碳纖維進(jìn)行石墨化處理。但高溫石墨化處理會(huì)導(dǎo)致碳纖維的強(qiáng)度下降，如何將碳纖維的高模量和高強(qiáng)度完美匹配是國內(nèi)外研究重心。
　　高模量碳纖維生產(chǎn)難度較大，目前全球僅有少數(shù)國家掌握其技術(shù)，日本、美國等國家在該領(lǐng)域具有先發(fā)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，相關(guān)企業(yè)主要為日本東麗公司、日本帝人公司、美國Hexcel公司等，其中日本東麗公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多種高模量碳纖維穩(wěn)定生產(chǎn)和商品化。隨著技術(shù)突破、性能優(yōu)化，高模量碳纖維不斷向多元化、新型化方向發(fā)展。
　　我國高模量碳纖維研發(fā)起步雖晚，但隨著相關(guān)技術(shù)突破，我國在該領(lǐng)域逐漸實(shí)現(xiàn)了由跟跑到并跑的轉(zhuǎn)變，高模量碳纖維國產(chǎn)化率正不斷提升。我國高模量碳纖維相關(guān)研發(fā)及生產(chǎn)企業(yè)有中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所、江蘇恒神股份有限公司、威海拓展纖維有限公司、中簡科技股份有限公司等。
高模量碳纖維是航天器、飛行器、衛(wèi)星生產(chǎn)中關(guān)鍵材料之一，受技術(shù)限制，目前全球高模量碳纖維市場(chǎng)主要集中在日本、美國等少數(shù)國家的企業(yè)中，導(dǎo)致高模量碳纖維市場(chǎng)價(jià)格長期處于高位。我國高模量碳纖維技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距正不斷縮小，高模量碳纖維生產(chǎn)規(guī)模將不斷擴(kuò)大。