气相生长碳纤维（VGCF）是一种超细微碳纤维，指在高温条件下，经热解等流程制得的碳纤维。气相生长碳纤维具有耐腐蚀、抗氧化、导电性能良好、导热性佳、力学性能好等优势，在电池、航空航天、国防军工、医疗、建筑工程领域拥有广阔应用前景。

气相氧化法是将碳纤维在空气、氧气及臭氧C02,等氧化性气体中进行表面氧化。经过表面氧化处理后，纤维表面杂质被除去，比表面积增大，极性基团增多，复合材料界面强度和力学性能得到提高。

气相氧化对碳纤维力学性能的影响有许多解释，并已证明它依赖于进行氧化的实验条件。气相氧化后碳纤维的表面形貌和化学基团均发生变化，对于两者在提高复合材料力学性能方面的作用，不同研究者的观点不同。气相氧化后碳纤维的表面粗糙度增加，纤维与树脂间界面粘结性得到改善，复合材料的LSS显著提高，损耗樟量降低。研究人员用0,氧化处理碳纤维后发现，其表面生成许多可与基体环氧基发生化学反应的含氧基团，使CFRP的ILSS提高40%~76%。他们认为两相界面间的化学反应是ILSS提高的主要原因，物理锚锭效应则是次要的。

研究人员碳纤维经02/(N2+ 02)混合气体氧化处理前后的最大区别是处理后碳纤维C=0含量较高，复合材料的ILSS提高了69%，其原因是处理后表面增多的C=0增强了纤维与基体界面的负电性和极性。也认为基体表面基团与氧化处理后纤维表面活性官能团间的化学键结合是增强复合材料两相粘接的主价键力。

在气相氧化法中，02是使用得较多的一种氧化剂，它的显著特征是随着温度的升高而快速分解，分解物之-初生态氧是一种很强的氧化剂，氧化能力比02、CI2和KMnO4，都要高，仅次于Fr，可用来氧化碳纤维表面的不饱和碳原子，生成含氧官能团，研究人员用0,氧化碳纤维后，纤维表面含氧基团，尤其是C=0和-COOH显著增多，纤维表面粗糙度、表面张力和浸润性能显著提高，复合材料的IL.SS和界面剪切强度均提高50%以上。他们认为这是处理后纤维和树脂间化学键合和物理锲合共同增强的结果。

  近年来，国家对碳纤维行业发展高度重视，出台众多政策予以支持。2022年9月，国家工信部等四部门联合发布《原材料工业“三品”实施方案》，文件明确提出要提升碳纤维及其复合材料的质量。在此背景下，气相生长碳纤维作为碳纤维细分产品，行业发展速度将有所加快。

        与其他碳纤维相比，气相生长碳纤维生产难度较小，生产成本较低。气相生长碳纤维主要制备方法包括气相流动生长法、基板生长法、液体脉冲喷射法等。气相流动生长法指在碳氢气体存在条件下，加入催化剂，经高温热解制得成品；基板生长法为气相生长碳纤维传统制备方法，其通过间歇方式制成，具有生产效率低、成品质量差等缺陷；液体脉冲喷射法具有制备流程简单、耗时短等优势，但易出现粒度不均等情况。

        根据新思界产业研究中心发布的《2023-2028年中国气相生长碳纤维（VGCF）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，在应用领域方面，锂电池领域为气相生长碳纤维最大需求端，其可用于生产纤维状导电剂。近年来，受益于经济快速发展以及国民生活水平提升，我国新能源汽车行业发展速度不断加快，带动锂电池市场需求日益旺盛。气相生长碳纤维作为锂电池用纤维状导电剂，具有耐腐蚀、抗氧化、导电性能良好等优势，未来有望获得广阔市场前景。