碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈(PAN)基三大种类,其中PAN基碳纤维因其生产工艺简单、成本较低、碳化吸收率较高、力学性能优良等特点,是生产高性能碳纤维 有前途的前驱体,利用其制备的碳纤维综合性能比较好、生产工艺成熟简单、应用 广、产量比较高、品种 多,是目前全球碳纤维市场的主流,产量占全球碳纤维总产量的90%以上。碳纤维的规格常见的有K、T、M三种K-丝束大小K指的是一束碳纤维中有多少根碳纤维单丝。1K指的是一束碳纤维中有1000根单丝,3K指的是一束碳纤维中有3000根单丝,所以这个K,可以把它看成“千”这个单位。常用的有1K、3K、6K、12K。一般而言,1K、3K6K、12K和24K的被称为小丝束;48K、60K、80K、120K及以上的则称为大丝束。碳纤维逐渐应用于民用领域,在航空航天、风力发电、建筑工程、轨道交通、体育休闲等领域均得以普遍应用。陕西切割机碳纤维哪家好
现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法,所用3种原料纤维的组成、碳含量等见表。制造碳纤维用的原纤维名 称化学组分碳含量/%碳纤维收率/%黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C,H9580~90采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气,或用耐燃试剂等化学处理),碳化(400~1400℃,氮气)和石墨化(1800℃以上,氩气气氛下)。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。浙江箱包碳纤维原料供应商碳纤维已经应用于风电叶片、体育休闲、航空航天、压力容器、碳碳复材、交通建设、海洋等领域。
2022年10月10日,我国较早万吨级48K大丝束碳纤维工程头一套国产线,在中国石化上海石化碳纤维产业基地投料开车,并生产出合格产品,产品性能媲美国外同级别产品,质量达到国际先进水平。这标志着中国石化大丝束碳纤维从关键技术突破、工业试生产、产业化成功走向规模化和关键装备国产化,一举破除我国碳纤维生产和装备受制于人的被动局面,真正实现自主可控。碳纤维筋形似钢筋,是一种可替代钢筋的新型结构材料,采用了特殊拉挤工艺,将碳纤维与树脂结合制成,具有轻质高精、耐腐蚀、抗疲劳等优势。
碳纤维特性:强度高 -抗拉强度在3,500MPa以上·模量高 -弹性模量在230GPa以上。密度小,比强度高 -密度是钢的1/4,是铝合金的1/2;比强度比钢大16倍,比铝合金大12倍·耐超高温-在非氧化气氛条件下,可在2,000℃时使用,在3,000℃的高温下部熔融软化·耐低温-在-180℃低温下,钢铁变得比玻璃脆,而碳纤维依旧具有弹性·耐酸、耐油、耐腐蚀-能耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀,其耐腐蚀性能超过黄金和铂金,同时拥有较好的耐油、耐腐蚀性能·热膨胀系数小,导热系数大-可以耐急冷急热,即使从3,000℃的高温突然降到室温也不会炸裂除了以上特点,碳纤维还具备具有耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、X光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点。碳纤维材料,工业界的明日之星。
由于碳纤维生产工艺流程复杂、研发投入巨大、研发周期较长,使得国际上真正具有研发和生产能力的碳纤维公司屈指可数。美国注重原始创新,日本擅长精细化生产,在碳纤维产业发展中各具优势。日本东丽、美国赫克塞尔垄断航空航天高性能碳纤维市场,日本东邦和日本三菱也在高性能碳纤维领域占据了一席之地;其他重点企业也各具特色,在原料多元化、合成体系、纺丝技术、丝束规格等方面具备各自的优势。随着中简科技 T700 级碳纤维和光威复材、山西煤化所、河南永煤集团、中石油吉化和江苏恒神 T300 级碳纤维在航空航天领域应用的逐步扩大,一定程度上削弱了日本及欧美等国在高性能碳纤维领域的垄断地位。碳纤维,工业领域的黑科技。武汉运动鞋碳纤维材料价格
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预计到2023年、2025年全球碳纤维需求将增长至15万吨、20万吨,增长主要受风电叶片领域需求驱动。 风电叶片领域2023年、2025年对碳纤维的需求量或将达到6万吨、9.3万吨,对应贡献了全球需求增量的68.2%、67.4%(以2020年为基准)。 碳中和背景下,能源结构型调整势在必行,利好风电领域。中国明确提出了“碳中和碳达峰”的目标,美国将重新加入“巴黎气候协定”,并制 定“2035 无碳发电,2050 让美国实现碳中和”的目标,欧盟则提出了2050年实现碳中和的目标。政策驱动下,预计未来5年中国及全球风电新 增项目容量将持续增长,中国新增容量将增长至66GW,全球增长至119GW。风机大型化趋势,叠加Vesta 到期影响,将拉动大丝束碳纤维需求增长。大丝束碳纤维性能优越,可以使得叶片减重30%,因此超过3MW的风 机和超过50米的风电叶片需要运用到大丝束碳纤维。同时Vestas将碳纤维风电叶片制作低成本化,随着 即将到期,国内风电厂将积极开发此 类风电叶片,大丝束碳纤维需求将快速增长。陕西切割机碳纤维哪家好