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。碳纤维,创新科技带领工业新潮流。河北自动化设备碳纤维用在哪里
压力容器领域2023年、2025年对碳纤维的需求量或将达到1.5万吨、2.19万吨, 对应贡献了全球需求增量的14.37%、14.06%(以2020年为基准)。 碳纤维缠绕复合材料储氢气瓶,是利用碳纤维丝束浸在环氧树脂后,与铝合金或 者高分子内胆进行缠绕,再将其固化成型脱模,从而具有质量轻,耐疲劳,抗高 低温冲击,稳定性好等特点。 同时较三型瓶,四型瓶碳纤维虽用量提升,但总成本下降。在同等工作压力状态 下,四型瓶成本较三型瓶低7%-11%,因此储氢瓶大丝束碳纤维的需求量将实现快 速增长。 在天然气汽车(NGV)和燃料电池汽车(FCV)中, Ⅳ型高压储气瓶可以有效降 低重量,还可以储存更多燃料,有效提升汽车续航里程,经济性明显,未来几年 天然气汽车和燃料电池汽车将会是Ⅲ型、Ⅳ型高压储氢瓶的主要应用方向。河北自动化设备碳纤维用在哪里轻松超越,碳纤维材料助力工业突破。
碳纤维分类:碳纤维可以按照原丝种类、力学性能、丝束规格、原丝制备工艺等不同维度分为不同种类。按照原丝种类,目前已实现工业化的碳纤维原丝主要有聚丙烯腈(PAN)原丝、沥青纤维和粘胶丝,由这三大类原丝生产出的碳纤维分别称为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中,粘胶基碳纤维因制造工艺复杂、碳化得率低 有20-30%,成本高、产量小。沥青基碳纤维尽管原料来源丰富,碳化得率高达80-90%、成本低,但强度较低致使其应用领域受限。PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单,产品力学性能优异,用途 ,自20世纪60年代问世以来,迅速占据主流地位,占碳纤维总量的90%以上,沥青基、粘胶基的产量规模较小。因此,目前碳纤维一般指PAN基碳纤维。
碳纤维是指含碳量在90%以上的无机高分子材料,主要将聚丙烯腈(沥青或粘胶)等作为原料,经过高温氧化、碳化等环节而生成。碳纤维具有高硬度、高精度度、耐高温、耐腐蚀、轻质量等特性,可普遍应用于风电叶片、碳碳复材、航空航天、压力容器、休闲体育等领域,是性能优异、用途普遍的国家战略性新材料。碳纤维又强又轻,还兼备纺织纤维的“柔”。“飞扬”采用了三维编织技术,一条条黑色丝束,每一束都包含着1.2万根碳纤维丝。经过三维立体编织,后面就像“织毛衣”一样织成了火炬外壳,既能够耐高温,又能够耐火,在800摄氏度左右的燃烧环境下都可以正常使用,能够长时间承受火炬燃烧时产生的高温。这是碳纤维材料头一次被用在火炬之上,也是我国自主生产的碳纤维材料的精彩亮相,汇聚了世界的目光。在车身制造方面,碳纤维的优越性能也大有可为。2022年年初,中国石化自主研发生产的碳纤维成功应用于广州地铁18号线“湾区蓝”高速列车,“湾区蓝”成为国内首列车头罩采用轻质高精碳纤维复合材料的地铁列车。碳纤维的种类性能和用途。
碳纤维横梁是我们公司的产品,具有广泛的应用范围和相对于同类产品的多项优势。首先,碳纤维横梁在建筑领域有着广泛的应用。它可以用于大型建筑物的梁柱结构,具有轻质特点,能够有效减轻建筑物自重,提高整体结构的稳定性和抗震性能。同时,碳纤维横梁还具有耐腐蚀、耐热、耐疲劳等特性,能够适应各种复杂的施工环境和工程要求。其次,碳纤维横梁在航空航天领域也有着重要的应用。由于碳纤维横梁具有高刚度和低密度的特点,可以减轻飞机、航天器等载体的重量,提高其载荷能力和燃油效率。同时,碳纤维横梁还具有优异的耐热性能和抗疲劳性能,能够满足航空航天领域对材料的严苛要求。此外,碳纤维横梁在汽车制造、体育器材、船舶建造等领域也有广泛的应用。它可以用于汽车车身结构,提高汽车的安全性和燃油效率;可以用于制造高性能的体育器材,提升运动员的竞技水平;可以用于船舶建造,提高船舶的航行速度和稳定性。碳纤维的性能特点和适用场景。河北碳纤维制作流程
原丝是生产品质碳纤维的关键,其成本约占碳纤维生产成本的51%。河北自动化设备碳纤维用在哪里
基于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能,在航空中得到了广泛应用和快速发展,从1969年起美国战机碳纤 维的使用量比重开始持续增加达到36%,美国B2隐身战略机上碳纤维复合材料占比超过了50%。随着近年民用航空产业的发展,民用飞机对于 碳纤维复合材料的使用量也逐步上升,如 B787和A350等,以及我国商飞的C919等。航空主要使用3K、6K、12K碳纤维。预计2020-2023年需求量不变;到2025年需求量将达到2.63万吨,贡献全球增量的10.6%(以2020年为基准)。航空航天市场中的民用航空市 场,至少需要3年才可能恢复到2019年的应用数量。当 得到进一步控制,市场复苏加上单通道飞机 采用碳纤维对市场的激增作用,航 空航天市场依然将会是碳纤维应用中举足轻重的一环。河北自动化设备碳纤维用在哪里