材料一：北京冬奥火炬“飞扬”的设计惊艳了世界，背后的原因之一是开创性地使用了“碳纤

材料一
北京冬奥火炬“飞扬”的设计惊艳了世界，背后的原因之一是开创性地使用了“碳纤维”。碳纤维是由聚丙烯腈等有机纤维在高温环境下碳化形成的含碳量高于90％的无机纤维，被誉为“黑金”。
碳纤维生产工艺极其复杂，制备流程非常长。以制备聚丙烯腈碳纤维为例，人们需要先从石油、煤炭、天然气等化石燃料中制得丙烯，经氨氧化后得到丙烯腈。丙烯腈经聚合和纺丝后，获得聚丙烯腈原丝。原丝经过预氧化、低温和高温碳化，再经过浆料表面处理，然后上浆，才能得到碳纤维。整个流程包括上百个细分的工序，有两千多个要控制的参数，获取高质量碳纤维的难度可见一斑。
碳纤维细如发丝，轻如鸿毛，强似钢铁，是新一代增强纤维。作为“新材料之王”，碳纤维广泛应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、基础建设等多个领域。用碳纤维制造运载火箭、航天卫星外壳、民用飞机受力较大部件，可以让它们轻装上阵，从而降低能耗；用碳纤维制作的海上风机叶片，在减重瘦身的同时，还能增大叶片长度，提升机组发电效率；用碳纤维制作的网球拍框可以承受更强的网线拉力，使网球获得较大的初速度，碳纤维网球拍现在已经成为冠军选手必备的装备；碳纤维也可用于修复道路、桥梁和海堤，加固混凝土和建造弹性结构等等。
碳纤维一般不单独使用，通常会与树脂、金属、陶瓷等基质复合，制成碳纤维增强复合材料。碳纤维复合材料具有耐高温、耐腐蚀、易加工、耐冲击等优点。然而与其他基质复合时，碳纤维也有其自身的限制性。碳纤维表面官能团较少，化学性质不活泼且表面平滑，导致碳纤维与树脂基质之间的界面结合力较弱，限制了碳纤维复合材料的综合性能。碳纤维直径较细，存在碳原子数目少、表面能低等缺点，影响了碳纤维与基质之间的粘结性。目前，对碳纤维进行改性，提升碳纤维复合材料的综合性能，正在成为研发人员的新课题。
（取材于皇甫慧君、陈显明等的相关文章）
材料二
20世纪中叶，发达国家集中大量人力和物力研究碳纤维，60年代开始投入生产，到70年代实现了工业化生产。目前，世界上碳纤维技术和生产主要集中在日本、美国、英国、法国等几个国家，其中日本和美国占全球的77％以上。
我国早在上世纪50年代后期就展开了碳纤维的技术研究，但由于基础研究落后，碳纤维的产业发展一直在低水平徘徊。2018年11月，我国出台《战略性新兴产业分类（2018）》，将制造高性能碳纤维及制品列入战略性新兴产业分类；2021年3月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，提出要加强碳纤维等高性能纤维及复合材料的研发，为未来碳纤维行业的技术进步提供了良好的政策环境。
近年来，我国实现了碳纤维的制备生产和应用技术从无到有的突破，迎来了前所未有的碳纤维产业化建设高潮5.初步建立起国产碳纤维从制备、工程实践、产业建设到技术研发的完整产业链。我国已相继实现了多个系列和级别的碳纤维国产化，而且解决了字航级碳纤维的自主保障问题，成为继日本、美国之后第三个掌握宇航级碳纤维技术的国家。
但我国碳纤维产业整体技术水平目前还处于初级阶段，国产碳纤维整体的稳定性、可靠性与国际先进水平相比尚存差距。长期以来，我国碳纤维市场以体育休闲等领域的中低端产品为主，产品附加值低。国内能够生产高性能碳纤维的企业较少，产品性能和品质很难满足高端领域的需求。此外，尽管碳纤维具有优异的性能，在许多领域都有应用，但目前受制于高昂的价格，市场渗透率较低。
未来，新能源等领域的发展将驱动碳纤维需求的爆发。预计2030年以后，我国仅工业级碳纤维就有望达到500亿量级，它带动的复合材料市场规模应该是千亿级的。在市场需求推动下，我国碳纤维产业将迎来大规模发展。
（取材于赖世伟、余嫄嫄等的相关文章）
1.根据材料一，下列对“碳纤维”的理解，正确的一项是（3分）
A.北京冬奥火炬开创了使用有机纤维制作碳纤维的历史。
B.丙烯腈经过预氧化、碳化和上浆之后，能得到碳纤维。
C.作为增强纤维，碳纤维已成为制作网球拍的必备材料。
D.碳纤维自身的性质会影响碳纤维复合材料的综合性能。
2.根据材料一，下列理解与推断，不正确的一项是（3分）
A.用碳纤维复合材料制作的自行车比同样大小的普通自行车轻。
B.用碳纤维复合材料制作的防弹衣更耐冲击，防护性能更强。
C.用碳纤维复合材料制作的钓鱼竿比普通鱼竿成本低、强度高。
D.用碳纤维复合材料修复的桥梁比用混凝土修复的使用寿命长。
3.根据材料二，下列理解与推断，正确的一项是（3分）
A.我国碳纤维技术研发时间晚，因此产业发展落后于其他国家。
B.完整产业链的初步建立标志着我国碳纤维技术实现了零的突破。
C.多个系列和级别的碳纤维国产化使我国相关技本位列世界第三。
D 新能源等领域的发展将会带动我国碳纤维产业的大规模发展。
4.根据材料一和材料二，下列理解与推断，不正确的一项是（3分）
A.可以广泛地应用于多个领域是碳纤维价值贵重的主要原因。
B.碳纤维在航空航天和风电叶片等领域可被称作“降重神器”，
C.通过与碳纤维复合，金属基质复合材料的强度将会有所提高。
D.尽管用碳纤维制作的羽毛球拍弹性好，但产品附加值不高。
5.请综合材料一和材料二，简述如何推动我国碳纤维产业进一步发展。（6分）

答
1.（3分）D
2.（3分）C
3.（3分）D
4.（3分）A
5.（6分）答案要点：
（1）加强生产、复合技术改造，提高碳纤维的稳定性和可靠性。
（2）国家继续提供政策支持，加强基础研究，推进高性能碳纤维及制品制造。（3）降低成本，拓宽产品的应用。
（4）抓住未来市场需求的机遇。