现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法,所用3种原料纤维的组成、碳含量等见表。制造碳纤维用的原纤维名 称化学组分碳含量/%碳纤维收率/%黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C,H9580~90采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气,或用耐燃试剂等化学处理),碳化(400~1400℃,氮气)和石墨化(1800℃以上,氩气气氛下)。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。碳纤维的种类性能和用途。浙江自动化设备碳纤维复合材料供应商
碳纤维也适用于新能源风力发电,由于传统火力发电对环境有污染,所以风力发电越来越受到人们的重视。提高发电效率一直是风力发电追求的目标。随着科技的进步,传统玻璃纤维在大型复合材料叶片中逐渐显示其性能的不足,耐久性好、质量轻、高精的玻璃纤维和碳纤维复合材料成为发电机叶片的优先材料,可以提高叶片的捕风能力。用于对材料强度和刚度要求高的翼缘部位,不但可以提高叶片的承载能力,促进风力发电的发展,而且碳纤维的导电性可避免雷击损伤。据分析,采用碳纤维叶片可减重20%~40%。碳纤维在电化学领域也有应用。研究发现,碳纤维可以满足燃料电池的要求,与传统碳材料相比,具有质量轻、体积小和效率高等优点。用碳纤维制成质子交换膜扩散电极材料已经得到很好的发展。江苏切割机碳纤维复合材料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。
根据我们统计,2020年我国原丝产能为4.96万吨/年,随着近年来多个企业抛出原丝扩产计划,我国原丝产能将继续提升,我们预计到 2025年,我国碳纤维原丝产能将达到54.86万吨/年,2020年-2025年年均复合增长率达56%。按照每生产一吨碳纤维需要耗费两吨原丝计 算,我国碳纤维原丝新增产能与碳纤维新增产能总体将保持匹配。碳纤维需求受益于风电叶片大型化与军机装备先进化保持高速增长,国内碳纤维加速扩产将促进上游原丝需求提升。目前碳纤维原丝行 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,除吉林碳谷外,其他企业的碳纤维原丝产能多是碳纤 维产能的配套项目,以各企业自用为主。吉林碳谷是碳纤维原丝企业,产能位于全国,随扩产计划逐步落地,吉林碳谷市场份 额料将持续增加。
碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维,含碳量一般在90%以上,具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性。外形呈纤维状,柔软,可加工成各种织物。碳纤维直径只有5微米,相当于一根头发丝的十到十二分之一,强度却在铝合金4倍以上、钢材强度的五倍以上,是一种纤维状碳材料。它是用一些含碳的有机纤维,如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等做原料,将这些有机纤维跟塑料树脂结合在一起,在一定的压强下加强热碳化而成。碳纤维主要用于航天航空领域可以使飞行器更加结实坚固。在汽车零部件中的应用主要分布在汽车车身、内外饰、底盘系统、动力系统。碳纤维还应用于风力发电叶片等工业领域、机动船、工业机器人、人工韧带等身体代用材料以及用于体育用品等。碳纤维横梁在建筑领域有着广泛的应用。它可以用于大型建筑物的梁柱结构,具有轻质高精的特点,能够有效减轻建筑物自重,提高整体结构的稳定性和抗震性能。同时,碳纤维横梁还具有耐腐蚀、耐热、耐疲劳等特性,能够适应各种复杂的施工环境和工程要求。碳纤维的性能特点和适用场景。
碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈(PAN)基三大种类,其中PAN基碳纤维因其生产工艺简单、成本较低、碳化吸收率较高、力学性能优良等特点,是生产高性能碳纤维 有前途的前驱体,利用其制备的碳纤维综合性能比较好、生产工艺成熟简单、应用 广、产量比较高、品种 多,是目前全球碳纤维市场的主流,产量占全球碳纤维总产量的90%以上。碳纤维的规格常见的有K、T、M三种K-丝束大小K指的是一束碳纤维中有多少根碳纤维单丝。1K指的是一束碳纤维中有1000根单丝,3K指的是一束碳纤维中有3000根单丝,所以这个K,可以把它看成“千”这个单位。常用的有1K、3K、6K、12K。一般而言,1K、3K6K、12K和24K的被称为小丝束;48K、60K、80K、120K及以上的则称为大丝束。碳纤维强如钢铁。一束一米长的T1000级碳纤维,重量大概只有0.5克,却可以承担500公斤左右的拉力。东莞运动鞋碳纤维供应商
碳纤维材料,工业界的颠覆者。浙江自动化设备碳纤维复合材料供应商
预计到2023年、2025年全球碳纤维需求将增长至15万吨、20万吨,增长主要受风电叶片领域需求驱动。 风电叶片领域2023年、2025年对碳纤维的需求量或将达到6万吨、9.3万吨,对应贡献了全球需求增量的68.2%、67.4%(以2020年为基准)。 碳中和背景下,能源结构型调整势在必行,利好风电领域。中国明确提出了“碳中和碳达峰”的目标,美国将重新加入“巴黎气候协定”,并制 定“2035 无碳发电,2050 让美国实现碳中和”的目标,欧盟则提出了2050年实现碳中和的目标。政策驱动下,预计未来5年中国及全球风电新 增项目容量将持续增长,中国新增容量将增长至66GW,全球增长至119GW。风机大型化趋势,叠加Vesta 到期影响,将拉动大丝束碳纤维需求增长。大丝束碳纤维性能优越,可以使得叶片减重30%,因此超过3MW的风 机和超过50米的风电叶片需要运用到大丝束碳纤维。同时Vestas将碳纤维风电叶片制作低成本化,随着 即将到期,国内风电厂将积极开发此 类风电叶片,大丝束碳纤维需求将快速增长。浙江自动化设备碳纤维复合材料供应商