北京碳纤维种类包含哪些

时间:2022年08月14日 来源:

从近期公布的中报看,国内碳纤维企业业绩大幅增长,高景气度持续。当前国内碳纤维需求空间巨大,排名靠前的企业扩产计划正在实施中,未来产能有望持续释放,具备良好的成长性。

碳纤维性能优异,应用领域广阔。碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性,密度不到钢的1/4、强度是钢的5-7倍,是目前已大量生产的高性能纤维中具有非常高的比强度和非常高的比模量的纤维。目前,碳纤维的主要应用领域有航空航天、汽车制造、体育休闲、建筑和工业机械、风电叶片、压力容器等领域,其中航空航天是非常大的碳纤维应用市场。


碳纤维复合材料正日益取代传统材料,如铸铁、钢和铝。北京碳纤维种类包含哪些

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我国纺织机械发展主要存在两个问题:一是纺织机械设备运行速度低;第二,设备的平均能耗高。为了进一步降低能耗,提高生产效率,纺织机械设备开始逐步在零部件中应用碳纤维材料。碳纤维重量轻但比强度高,是要求较高的机械设备轻量化的理想材料。下面,我们将简要介绍碳纤维在纺织机械中的几种应用形式。

碳纤维不用于纺织应用,如机织或针织织物,但已用于增强纺织机械附件的合成材料。碳纤维复合材料正日益取代传统材料,如铸铁、钢和铝,因此碳纤维复合材料在纺织机械中的使用在许多方面都比传统材料优越得多。


北京碳纤维种类包含哪些碳纤维复合材料的比强度和比模量高于钢,拉伸强度一般在3500Mpa以上,是钢的7-9倍。

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中国碳纤维市场近年快速增长,国产化率逐步提升。在 2017 年之前,国内市场需求大多被 进口纤维满足,国产纤维在国内市场的份额与贡献很少,2017 年,国产纤维达 7400 吨,实现巨大增长,增速为105%。2019年中国碳纤维的总需求为37840 吨,对比2018年的31000 吨,增长了 22%,其中,进口量为 25840 吨(占总需求的 68%,比 2018 增长了 17.5%), 国产纤维供应量为 12000 吨(占总需求的 31.7%),国产纤维供应增速为 22%。2019 年的增 长率少于 2018,其重要原因是供不应求。据赛奥碳纤维技术预测,未来国产碳纤维需求有望 实现 30%的较高增速,高于全球(约 10-15%)的水平,乐观估计在 2025 年前后,国产碳纤 维有望超过进口。

稳定:使用400度加热氧化的方法使热塑性PAN线形大分子链转化为非塑性耐热梯形结构,使其在高温下不熔不燃,保持纤维形态,热力学处于稳定状态。

碳化:需要在温度1千到2千度,将PAN中非碳元素驱除,而后生成含碳量90%以上的具有乱层石墨结构的碳纤维。

石墨化:需要温度在2千到3千度,将无定型、乱层结构的碳化材料向三维石墨结构转化,是提高碳纤维模量的主要技术措施。

碳纤维从原丝生产工艺到制成品的详细过程就是由上道原丝生产工艺产出PAN原丝,经过送丝架湿热预牵伸后,由牵伸机器依次传送到预氧化炉,经过数台预氧化炉群的不

同梯度的温度烤化后,形成氧化纤维即预氧丝;预氧丝经过中温、高温碳化炉后形成碳纤维;碳纤维再经过表面处理上浆、干燥等工艺得到碳纤维成品。全过程连续走丝,

精确控制,任何一道工序出现些许问题都会影响稳定生产和碳纤维产品的质量。碳纤维生产工艺流程长,技术关键点多,生产壁垒高,是多学科、多技术的集成。




机械手的功率重量比可以通过轻量化设计来优化,选择轻量化材料也是实现机械手轻量化的重要途径。

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用“坚如磐石、韧如发丝”来形容碳纤维材料毫不为过。别看碳纤维材料像纺织纤维一样柔软可加工,却是一种强度比钢大,且耐腐蚀、耐高温、导电导热性好的新一代高性能材料。人们平时接触非常多的碳纤维材料自行车,就是借助了碳纤维材料没有塑性形变的特性,不但减轻了车身重量,更提升了自行车的使用寿命。

目前,碳纤维复合材料的特性还存在着巨大的提升空间。在碳纤维材料重点研究的树脂领域,碳纤维的应用将进一步提升武器装备各部件的使用寿命,并非常大的改善武器装备抗冲击韧性、耐疲劳损伤性、工艺性和耐湿热性。 目前,碳纤维复合材料已经被引入到汽车刹车片的应用中,特别是在赛车中。北京碳纤维种类包含哪些

为了进一步降低能耗,提高生产效率,纺织机械设备开始逐步在零部件中应用碳纤维材料。北京碳纤维种类包含哪些

碳纤维复合材料在飞机上的使用比例不断提升,使用部位逐步由受力较小的前缘、扰流板等构件,向机翼、机身等飞机主要受力部件发展,当前国产客机复合材料用量与国际水平仍有明显差距,未来国产飞机复合材料含量的提升空间广阔。

根据航空工业集团发布的《2019~2038年民用飞机中国市场预测年报》,预计2019~2038年间,中国民用航空市场需要补充7630架客机,总价值将超过1万亿美元。随着我国民用大型客机项目稳步推进,未来随着更多国产机型的量产,碳纤维复合材料行业将迎来更大发展空间。


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