高精高伸型碳纖維,其延伸率大于2%。碳纖維的力學(xué)性能十分優(yōu)異,拉伸強度約為2~7GPa,拉伸模量約為200~700GPa,且重量輕,密度約為1.5~2.0g/cm3,只有鋼的四分之一。這使得碳纖維在所有高性能纖維中具有更高的比強度和比模量。除了優(yōu)異的力學(xué)性能外,碳纖維還具有耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、耐疲勞、熱膨脹系數(shù)低、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等特性。在應(yīng)用方面,碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料形式。它一般不單獨使用,而是作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構(gòu)成復(fù)合材料。這些復(fù)合材料可用作飛機結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。碳纖維的這些特性使其成為軍民兩用新材料,屬于技術(shù)密集型和航空敏感的關(guān)鍵材料。碳纖維和碳纖維復(fù)合材料的早期發(fā)展涵蓋了50年代和60年代。江西汽車尾翼碳纖維價格貴嗎
碳纖維對醫(yī)療器械設(shè)備也有著密不可分的關(guān)系,碳纖維及其復(fù)合材料可以制成人造假肢和人工骨骼等,性能穩(wěn)定,生物相容性好,可與人體細(xì)胞共存。楊小平等研制的碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱材料具有輔助理療保健的作用,可加快新陳代謝,促進血液循環(huán),加快傷口愈合速度。碳纖維還具有X光透過性,CT掃描時將木床改為碳纖維紡織品覆蓋可以減少對X光的吸收,碳纖維X光線透過性為木材的10倍。隨著醫(yī)療水平的提高,在儀器設(shè)備上采用碳纖維復(fù)合材料具有較大的應(yīng)用前景。天津工業(yè)化碳纖維效果如何碳纖維細(xì)如發(fā)絲、輕如鴻毛,單根直徑只有5至7微米,大約是人發(fā)絲的十分之一粗,密度大約只有鋼的四分之一。
對于汽車結(jié)構(gòu)(例如車身面板、車頂和地板組件),它們在剛度方面的需求,使得碳纖維具有減輕車輛質(zhì)量和提高性能的優(yōu)勢。在風(fēng)力渦輪機應(yīng)用中,碳纖維比E-玻璃纖維具有更高的比模量,使得風(fēng)葉更長、設(shè)計更纖細(xì),具備不凡的空氣動力性能。隨著輕質(zhì)燃料儲存的擴大,復(fù)合材料壓力容器正在迅速增長。越來越嚴(yán)格的全球二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)前的碳中和法規(guī)將對碳纖維復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。輕質(zhì)復(fù)合材料在可再生能源領(lǐng)域,如風(fēng)能、光伏或氫能,具有在保護、儲存、運輸和使用方面的普遍要求。
碳纖維是指含碳量在90%以上的無機高分子材料,主要將聚丙烯腈(瀝青或粘膠)等作為原料,經(jīng)過高溫氧化、碳化等環(huán)節(jié)而生成。碳纖維具有高硬度、高精度度、耐高溫、耐腐蝕、輕質(zhì)量等特性,可普遍應(yīng)用于風(fēng)電葉片、碳碳復(fù)材、航空航天、壓力容器、休閑體育等領(lǐng)域,是性能優(yōu)異、用途普遍的國家戰(zhàn)略性新材料。碳纖維又強又輕,還兼?zhèn)浼徔椑w維的“柔”。“飛揚”采用了三維編織技術(shù),一條條黑色絲束,每一束都包含著1.2萬根碳纖維絲。經(jīng)過三維立體編織,后面就像“織毛衣”一樣織成了火炬外殼,既能夠耐高溫,又能夠耐火,在800攝氏度左右的燃燒環(huán)境下都可以正常使用,能夠長時間承受火炬燃燒時產(chǎn)生的高溫。這是碳纖維材料頭一次被用在火炬之上,也是我國自主生產(chǎn)的碳纖維材料的精彩亮相,匯聚了世界的目光。在車身制造方面,碳纖維的優(yōu)越性能也大有可為。2022年年初,中國石化自主研發(fā)生產(chǎn)的碳纖維成功應(yīng)用于廣州地鐵18號線“灣區(qū)藍(lán)”高速列車,“灣區(qū)藍(lán)”成為國內(nèi)首列車頭罩采用輕質(zhì)高精碳纖維復(fù)合材料的地鐵列車。碳纖維:細(xì)如發(fā)絲卻比鋼強。
我國碳纖維工業(yè)起步相對較晚,在 技術(shù)、產(chǎn)能等方面與西方發(fā)達(dá)國家存在一定差異。近年來在國內(nèi)外高速增長的需求牽引下,國內(nèi)碳纖維制造商在進一步進行產(chǎn)能投資和技術(shù)突破。當(dāng)前我國國內(nèi)主要的碳纖維(及原絲)制造商為吉林碳谷、吉林寶旌、中復(fù)神鷹、江蘇恒神、光威復(fù)材、蘭州藍(lán)星和上海石化等。其中,吉林碳谷以原絲生產(chǎn)為主;吉林寶旌和蘭州藍(lán)星以大絲束碳纖維生產(chǎn)為主,江蘇恒神和蘭州藍(lán)星兼?zhèn)湓z生產(chǎn)和碳纖維生產(chǎn)能力;其他公司產(chǎn)能主要集中在高性能碳和小絲束碳纖維。碳纖維,創(chuàng)新科技帶領(lǐng)工業(yè)新時代。甘肅龍門結(jié)構(gòu)碳纖維效果好不好
碳纖維材料,工業(yè)界的未來之選。江西汽車尾翼碳纖維價格貴嗎
隨著碳纖維的不斷發(fā)展,碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴大,占比也呈上升趨勢,到2024年全世界總體需求有望達(dá)到21.92萬噸,盡管增速有所放緩,但復(fù)合增長率仍達(dá)到11.38%。其中增速 快的工業(yè)領(lǐng)域,未來十年復(fù)合增長率將達(dá)到14.52%,而 近5年的復(fù)合增長率更是高達(dá)17.55%。工業(yè)領(lǐng)域碳纖維消費占總消費的比例將從2015年的63.55%逐步提升至81.63%。航空航天領(lǐng)域的需求在未來5年進入快速發(fā)展期,而體育休閑領(lǐng)域在世界范圍內(nèi)應(yīng)用相對成熟,需求量每年穩(wěn)定增加。江西汽車尾翼碳纖維價格貴嗎