碳纤维是一种高精度、高模量的纤维,主要由含碳量在90%以上的材料制成,具有优异的力学性能、耐高温、耐腐蚀等特性。它是一种重要的高性能纤维,广泛应用于航空航天、汽车工业、体育器材、建筑和船舶制造等多个领域。12碳纤维的种类主要包括聚丙烯腈基碳纤维、粘胶基碳纤维和沥青基碳纤维等。根据性能的不同,碳纤维可分为通用型和高性能型,其中高性能型又分为高精型和高模型,强度大于4000MPa的称为超高精型,模量大于450GPa的称为超高模型。碳纤维:细如发丝却比钢强。湖南工业化碳纤维作用
碳纤维是一种含碳量在95%以上的 度、高模量的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量、密度低、无蠕变、良好的导电导热性能、非氧化环境下耐超高温、耐疲劳性好等特性,不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,广泛应用于 、航空航天、体育用品、汽车工业、能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、建筑及其结构补强等领域,是发展 与国民经济的重要战略物资。湖北切割机碳纤维应用场景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。
碳纤维按原丝类型分为4类:聚丙烯腈碳纤维、沥青碳纤维、粘胶碳纤维和酚醛碳纤维。聚丙烯腈碳纤维应用更广、发展更快,产量约占95%,主要用于碳复合材料骨架构件;沥青碳纤维具有高模量、高精度、导电、耐高温等优良特性,用于航天工业的工程材料,产量约占4%;粘胶碳纤维产量约占1%,用于隔热和耐烧蚀材料;酚醛碳纤维处于研究阶段,暂未形成工业化。按形态分为:长丝、短纤维和短切纤维。长丝用于宇航和工业构件中;短纤维用于建筑行业。按力学性能分为:高性能型和通用型。高性能型碳纤维强度为2000MPa、模量为250GPa以上;通用型碳纤维强度为1000MPa、模量为100GPa左右。按行业应用分为:宇航级小丝束碳纤维和工业级大丝束碳纤维。小丝束为1K、3K、6K(1K为1000根长丝),现在较多的为12K和24K;大丝束为48K以上,直到480K。
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。碳纤维,创新科技的驱动力。
碳纤维装备技术集材料学、化学、纺织学、机械自动化等多个学科为一体,是一项系统工程。“整个基地生产流程包括100多个工序,涉及300多项关键技术、3000多个工艺参数,每个参数变化都可能引起连锁反应,影响产品性能。”中复神鹰西宁公司总经理连峰说。2021年,我国成为全球比较大的碳纤维生产国;2022年,国产碳纤维用量超越进口量。今年五月,全球单体比较大年产2.5万吨高性能碳纤维项目,在西宁投产。随着国产化碳纤维大规模生产,曾经被进口限制推高的价格应声回落,受限于成本的需求大量释放。碳纤维,打造高性能产品。江苏机床横梁碳纤维定制
创新科技,碳纤维材料带领未来。湖南工业化碳纤维作用
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”。湖南工业化碳纤维作用