A 碳纤维 高强度
B 碳纤维复合材料现航空业复合材料首选程度代替金属比飞机火箭等外壳组材料属于材料科前沿
C 简单介绍
1971 TORAY 世界第制造商事 PAN 基碳纤维型工业化产并其产品命名TORAYCA TORAY 碳纤维缩写目前TORAY 全球产营销 碳纤维领导者
目前全世界主要产两种碳纤维 PAN 基碳纤维聚丙烯腈原料另沥青基碳纤维由煤、石油利合沥青蒸馏沥青再聚合纤维强度 PAN 基碳纤维要优丁沥青基碳纤维全世界碳纤维产占绝 性压倒优势
1．碳纤维产工艺
于碳纤维产工艺产 PAN 基碳纤维候称母体聚丙烯腈纤维首先要通聚合纺纱工艺加工聚丙烯腈些母体放入氧化炉 200 300 摄氏度进行氧化另外要碳化炉温度 1000 2000 摄氏度间进行碳化制碳 纤维除规类型细碳纤维外PAN 基碳纤维包括粗纤维称丝束类型碳纤维种粗纤维产本比较低
2．碳纤维特性
通所说碳纤维比铝要轻比钢要硬比重铁四比强度铁十倍通与其纤维种比较初步解碳纤维特性碳纤维首先种物质由钻石同等材质碳制于种原另外优越抗张强度利抗拉模量碳纤维化组非稳定并且具高抗腐蚀性碳纤维其特 性包括高度 X 射线穿透性较高抗化抗热抗低温能力碳纤维些特性意味着应用于领域主要应用包括体育运例高尔球棒钓鱼杆；航空应用包括飞机元件；工业应用随着工业断进步寻找具新能材料碳纤维需求逐渐增广泛应用于医疗设备、压力
容器、土木工程建筑材料、能源、其新工业应用碳纤维产本逐渐降低加工技术趋向元化制造商按照具体应用提供系列碳纤维产品所些都 支撑工业应用新型应
3．碳纤维产品形式及制造工艺
碳纤维四种产品形式：纤维布料预浸料坯切短纤维布料指由碳纤维制织品预浸料坯种产品碳纤维按照向致排列并碳纤维或布料刚树 脂浸泡使其转化片状切短纤维指短丝按照同配比些产品树脂起应用形碳纤维强化塑料(CFRP)树脂附纤维制压力容器轧滚缠绕芯进行塑化或 硬化处理种称缠绕型 布料放入模型刚树脂浸泡川米产卡=乍划艇车身部 所说树脂转注型(RTM)飞机元件制造通高压釜给预浸料坯加热加压塑化型预浸料坯缠绕芯其加热塑化所说薄片缠绕用种用制高尔夫球棒利钓鱼杆短丝与树脂混合形混合物经加工产山机 器元件其产品
预浸坯料应用广泛碳纤维形式通反应釜内利用薄片缠绕预制近随着新工业应用发纤维缠绕型混合物其预制 更加广泛发展像 RTM型应用使制造商更加效制型产品 碳纤维与合适树脂及预制工艺结合使碳纤维应用更加具吸引力
4．应用发展
目前各种应用占碳纤维需求比例：体育应用约 30％航空应用 10％工 业应用 60％体育应用三项重要应用高尔夫球棒钓鱼杆网球拍框架目前据估计每高 尔球棒产量 3400万按照《家利区类些高尔球棒主要产美 本台北美本高尔夫球棒主要消费占 80％全世界 40％碳纤维高尔球椿都由 TORAY 碳纤维制全世界碳纤维钓鱼杆产量约每 2000 万副意味着种应用碳纤维着稳定 需求网球拍框架市场容量约每 600 万副其体育项目应用包括冰球棍滑雪杖射箭自行车同碳纤维应用划船赛艇冲浪其海洋运项目 1 992 问航空应川碳纤维需求始所减少主要受商业飞机业衰退 影响 1995早期迅速恢复恢复主要原由于产效率整体 都提升同始全力产波音 777 飞机TORAY碳纤维用做结构材料包 括水平垂直横尾翼横梁两部结构重要受损整飞机飞行程能坠毁些材料称首要结构材料重要 所质量要求极其苛刻于波音 777机TORAY 波音公司指定唯 资格碳纤维制造商欧洲空客飞机使用量碳纤维TORAY TORAYCA 碳纤维望 量应用新型客机 A380 工业领域碳纤维应用相广泛作材料替代金属混凝土满足环 境、安全能源要求工业领域碳纤维需求量呈现升趋势土木工程建筑领域应用碳纤维抗震修复加强项主要突破领域更加广泛推广铁路建筑型顶部系统隔音墙未应用些前景应用压力容器主要用汽车受压气(CNG)箱图所示用 救火队员固定式呼吸器(SCBA)CNG罐源于美欧洲家现本其亚 洲家项应用表现山极兴趣 碳纤维其应川包括机器元件、家用电器、微机、及与半导体相关设备复合材料产用起剑加强防静电电磁波防护作用另外 X 射线仪器市场 碳纤维应用减少体住 X 射线暴露随着碳纤维本连续降低世界范同内环保要求提高碳纤维始应用于汽车领域应用做尾部沸腾器发机传轴燃料箱材料未 前景
5．碳纤维市场历史
碳纤维全位商业化始丁 20 世纪 70 代70 代高尔球棒钓鱼杆应用引入 发展期主要本 80代早期碳纤维始广泛川客机航空飞行器 作结构材料主要用欧洲北美提高碳纤维认识始种高质苗材料并 20 世纪 80 代期飞速增 80 代期空客公司始CFRP 作首要结构材料应 用飞机且随着碳纤维网球新体育项目应用碳纤维市场剑稳 步扩展尽管住 1991海湾战争航空业发展走向衰退全球经济始停止 前碳纤维需求增趋向缓慢白 90 代期斤碳纤维工业应刚始新需求增点尤其欧洲北美始碳纤维应用与压力容器种增非显著由于1995 神户震加快抗震加固应用需求未预计碳纤维主要应用领 域侧重于工业应用且需求稳步增加另外新带航计划与汽相关应用都促进碳纤维工业化应用
6．供需状况
2004 规型碳纤维产能约 25000 吨其 75％由本相关制造商产另外低本粗碳纤维称丝束类型碳纤维产量几千吨丝束类型已经始用于低端体育工业应用同应用于玻璃纤维才涉及领域
丁碳纤维米说通所说 70％宣布产能实际产能所宣布产能通标准产品类型基础进行计算于碳纤维除具标准强度模量标准产品外其根据技术特性定等级产品纤维粗度尽相同按照产品类型纤维粗度划产能同产种产品候换产浪费间 实际产能通低于宣布产能 2003 2011 按照应用领域划全球需求需求预测 2011 段间内 碳纤维需求每增 7.5%预计2011 碳纤维总需求量达 32000 吨
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