碳纤维质量小,可以节约大量燃料,据报道,航天飞机质量每减少1kg就可使运载火箭减轻500kg。碳纤维具有一定的刚性和导热性,使碳纤维复合材料在导弹、火箭等航天领域得到了广泛应用。碳纤维增强树脂复合材料是生产武器、飞行器的重要材料,用于飞行器上可以起到明显的减重作用,提高抗疲劳、耐腐蚀性能。波音公司生产的飞机材料中,50%使用碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料,可减轻飞机质量,而刚度和强度不降低,节约了燃料。如果碳材料的比例继续增加,会使飞行速度提高20%左右。预测到2020年,只有复合材料才有潜力使飞机获得20%~50%的性能提升,碳纤维复合材料用量将达到65%。碳纤维材料,工业发展的新动力。上海精密机床碳纤维销售厂家
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。四川机床设备横梁碳纤维优势碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)作为高度工程化材料,具有高比模量和高比强度。
目前碳纤维行业的有效产能高度集中,主要来自吉林碳谷、中复神鹰、光威复材、中简科技等。 基于碳纤维极高壁垒的行业属性,其全球供应呈现明显的垄断格局。随着产能利用率的提升以及对需求前景的看好,国内碳纤维企业开 始新一轮产能扩张浪潮。未来几年,我国多家碳纤维企业纷纷扩大产能, 事件有中复神鹰投资50亿元西宁建设20000吨碳纤维的重大 扩建工程、光威复材将投资20亿元在包头建设“万吨级碳纤维产业化项目”、上海石化投资35亿元,建设24000吨原丝、12000吨大丝束 碳纤维项目等。 预计2021年底,我国碳纤维产能达到4.4万吨/年,未来将进一步快速增长,2025年或将达到26.0万吨/年,2020年-2025年年均复合增长 率达56%。
从全球碳纤维的应用端来看,碳纤维材料总量一半以上应用在工业领域,风电叶片领域应用占比28.6%,航空航天领域应用占比15.4%,体育休闲领域占比14.4%,汽车工业领域占比11.7%,四个领域总计占比70.1%。风电占比较高,这主要来自于全球对清洁能源的重视程度上升,而国内2020年风电碳纤维需求中国内碳纤维供应占比 7%左右,其他均依赖进口,考虑到未来风电发展趋势,国内风电市场进口替代空间巨大。 市场对碳纤维及其复合材料有高性能要求,尤其在 航空航天领域,对于国内而言体现为较大程度的“刚需”。碳纤维是航空航天和国民经济发展不可或缺的重要战略物资。
对于汽车结构(例如车身面板、车顶和地板组件),它们在刚度方面的需求,使得碳纤维具有减轻车辆质量和提高性能的优势。在风力涡轮机应用中,碳纤维比E-玻璃纤维具有更高的比模量,使得风叶更长、设计更纤细,具备不凡的空气动力性能。随着轻质燃料储存的扩大,复合材料压力容器正在迅速增长。越来越严格的全球二氧化碳排放标准和当前的碳中和法规将对碳纤维复合材料行业产生深远影响。轻质复合材料在可再生能源领域,如风能、光伏或氢能,具有在保护、储存、运输和使用方面的普遍要求。轻盈坚固,碳纤维带领未来。贵州国产碳纤维应用场景
碳纤维,打造高精度工业利器。上海精密机床碳纤维销售厂家
碳纤维始于白炽灯发光体,日本、英国率先开始PAN基碳纤维研发。1879年爱迪 明了以碳纤维为发光体的白炽灯并于美国取得初步成功,但随后因被钨丝取代而陷入沉寂。20 世纪 50年代,美苏争霸期间,美国为研发大型火箭和人造卫星以及 提升飞机性能,急需新型结构材料和耐烧蚀材料,碳纤维又重新出现在材料科学舞台。20世纪60年代,全球碳纤维行业开始取得技术突破,日本进藤昭男发明了以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料制取碳纤维的方法,并取得了技术 ,为碳纤维工业化发展奠定了基础。20世纪70年代,日本东丽开发出高性能聚丙烯腈基碳纤维。20世纪80年代,以日本东丽和美国赫氏为 的公司,生产出 度和高模量产品,碳纤维拉伸强度提升,使应用开发进入一个新的高水平阶段。20世纪90年代,碳纤维的拉伸强度、模量进一步提升。进入21世纪后,全球碳纤维市场平稳发展,中国奋起直追,逐渐建立起国产 碳纤维产学研用的研发生产与应用体系。上海精密机床碳纤维销售厂家