碳纤维复合材料的革新性应用正在改变各行各业。作为一种高性能的结构材料,碳纤维复合材料融合了碳纤维原丝和基体材料的优势,拥有出色的力学性能和多功能性。它既继承了碳纤维的强度高、高模量等特点,又通过基体材料的加入得以在其他方面进行优化。这使得碳纤维复合材料在航空航天、汽车、体育器材、机械结构等领域具有普遍的应用前景。与传统材料相比,碳纤维复合材料具有许多突出的优势。它的密度相对较低,但却具有出色的强度和刚度。这使得碳纤维复合材料在航空航天领域中得到了普遍应用。例如,飞机的机身和翼面板中普遍采用碳纤维复合材料,可以减轻飞机的自重,提高燃油效率,同时确保结构的安全性和可靠性。当代科技材料:碳纤维的魅力。江苏短切碳纤维材料厂家
碳纤维一般不是单独使用,而是以复合材料的形式被使用。复合材料指的是两种或两种以上材料复合而成具有一定的特殊功能和结构的新型材料,材料成分可以通俗化理解为基体材料+增强材料,其中基体材料多为树脂,陶瓷,金属,橡胶等材料,增强材料常为玻璃纤维或碳纤维。碳纤维原丝即PAN原丝质量固然重要,但若在中游复材环节,没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材,以及没有用于配套生产复材的 设备,碳纤维仍然无法得到大规模的应用。天津自动化设备碳纤维材料在车身制造方面, 碳纤维的优越性能也大有可为。
高精高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。碳纤维的力学性能十分优异,拉伸强度约为2~7GPa,拉伸模量约为200~700GPa,且重量轻,密度约为1.5~2.0g/cm³,只有钢的四分之一。这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有更高的比强度和比模量。除了优异的力学性能外,碳纤维还具有耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、耐疲劳、热膨胀系数低、良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等特性。在应用方面,碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料形式。它一般不单独使用,而是作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。这些复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。碳纤维的这些特性使其成为军民两用新材料,属于技术密集型和航空敏感的关键材料。
碳纤维复合材料与金属材料相比,具有质轻、比强度高、比刚度高、可设计性强、耐腐蚀等优点,是理想的结构减重材料。随着碳纤维复合材料在飞机、船舶、汽车中的应用逐年上升,其应用部位正由次级承力结构向主承力结构过度,由单一结构承载向结构/功能一体化发展。结构/储能一体化碳纤维复合材料是近年来备受关注的新型功能复合材料,目前美国和欧盟均已经在这一领域开展了多项探索性的研究。然而在我国,对结构/储能一体化复合材料研究较少,研究水平较低,与世界先进水平仍存在差距。碳纤维材料,工业界的明日之星。
2020年全球碳纤维需求为10.69吨、同比增长3.05%。 从应用领域看:2020年风电叶片领域是碳纤维比较大的应用领域、需求量为 3.06万吨,占比为29%,该领域增长强劲,同比增20%。第二大应用领域是航 空航天(需求量1.65万吨,占比15%),需求量用量急剧降低,同比减30%。 第三大应用领域为体育休闲(需求量为1.54万吨,占比14%),需求稳定增 长,同比增2.67%。 从产品种类看:2020年标准模量大丝束产品占据碳纤维市场比较大份额,占比 为45.2%,同比提升3ppt。标模-大丝束占比提升来自风电市场驱动下的需求 增长,小丝束市场在航空航天市场萎缩下的需求下滑,以及小丝束市场供给 不足、使用大丝束替代的原因。碳纤维,创新科技带领工业新时代。江苏短切碳纤维材料厂家
碳纤维,打造高精度工业利器。江苏短切碳纤维材料厂家
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。江苏短切碳纤维材料厂家