碳纤维质量小,可以节约大量燃料,据报道,航天飞机质量每减少1kg就可使运载火箭减轻500kg。碳纤维具有一定的刚性和导热性,使碳纤维复合材料在导弹、火箭等航天领域得到了广泛应用。碳纤维增强树脂复合材料是生产武器、飞行器的重要材料,用于飞行器上可以起到明显的减重作用,提高抗疲劳、耐腐蚀性能。波音公司生产的飞机材料中,50%使用碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料,可减轻飞机质量,而刚度和强度不降低,节约了燃料。如果碳材料的比例继续增加,会使飞行速度提高20%左右。预测到2020年,只有复合材料才有潜力使飞机获得20%~50%的性能提升,碳纤维复合材料用量将达到65%。创新科技,碳纤维材料带领未来。湖北自动化设备碳纤维布供应商
碳纤维可以按照原丝种类、力学性能、丝束规格、原丝制备工艺等不同维度进行分类,不同类别的碳纤维分类标准如下:原丝种类:分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中,PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单,产品力学性能优异,用 途 ,自20世纪60年代问世以来,迅速占据主流地位,占碳纤维总量的90%以上。沥青基、粘胶基的产量规模较小。因此,目前碳 纤维一般指PAN基碳纤维。力学性能:业内主要采用力学性能进行分类。企业产品分类主要参考日本东丽的牌号,并以此为基础确定自身产品的牌号及级别。此外, 按照现行聚丙烯腈基碳纤维国家标准GB/T 26752-2020的力学性能分类,PAN基碳纤维分为 型、 中模型、高模型、 高模型四 类。丝束规格:按纤维数量不同可分为小丝束和大丝束,一般将丝束数量小于24K的碳纤维称为小丝束(1K 一束碳纤维中有1000根丝), 24K以上的为大丝束。小丝束碳纤维性能优异、产量低、价格较高,一般用于航空航天、 等高科技领域。大丝束产品性能相对 较低、成本较低、生产控制难度大, 运用于基础工业、民用领域。广东羽毛球碳纤维型号碳纤维细如发丝、轻如鸿毛,单根直径只有5至7微米,大约是人发丝的十分之一粗,密度大约只有钢的四分之一。
你见过这样的“线”吗?直径只有为发丝的1/12,含碳量达90%以上,强度却是钢的7—9倍。这就是碳纤维,比钢强度大、比铝重量轻,小到钓鱼竿、羽毛球拍,大到新能源装备、航空航天,都有它的身影。碳纤维是一种广泛应用于航天、航空等领域的稀有材料,它细如发丝,比重不到钢的1/4,强度却是钢的7~9倍,且耐腐蚀能力非凡,被称为“黑黄金”“新材料”。使用碳纤维材料的运载火箭能减重,还能减少火箭燃烧的能源。火箭重量每减少1公斤就能少用500千克燃料。同时,火箭的重量越小,它能携带的有效载荷就越多,每多一公斤的有效载荷,也都意味着运载成本的降低。而碳纤维的高精度不只能抵抗强宇宙射线的冲击,也能较好避免太空中昼夜温差大引起的材料变形等问题,极恶劣的条件下,也能出色稳定地发挥作用。
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。碳纤维产业链较长,完整覆盖从原油原料到终端应用的完整制造过程。
碳纤维强度比钢材大68倍以上,弹性模量比钢材大1.8~2.6倍。而碳纤维的密度为钢材的1/4,即便是制作复合材料,密度也变化不大。碳纤维的热膨胀系数小,热导性好,导热率随温度升高而下降,耐高温和低温性能好,耐骤冷、急热性能好。碳纤维的导电性优良,25℃高模量碳纤维电阻率为7.75×10-2Ω·m,高精度碳纤维为1.5×10-1Ω·m。碳纤维的稳定性好,如耐酸性强,能耐浓盐酸、硫酸的腐蚀和浸渍,还抗辐射,能吸收有毒气体。碳纤维与其他材料相容性好。碳纤维质量较轻,弯曲性好,可加工性好,适用于不同的构件形状。碳纤维设计自由度大,成型较方便,能满足不同产品性能的要求。施工时不需要大型设备,工艺简单,对原结构没有损伤。在车身制造方面, 碳纤维的优越性能也大有可为。四川网球拍碳纤维布
碳纤维,打造高性能产品。湖北自动化设备碳纤维布供应商
基于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能,在航空中得到了广泛应用和快速发展,从1969年起美国战机碳纤 维的使用量比重开始持续增加达到36%,美国B2隐身战略机上碳纤维复合材料占比超过了50%。随着近年民用航空产业的发展,民用飞机对于 碳纤维复合材料的使用量也逐步上升,如 B787和A350等,以及我国商飞的C919等。航空主要使用3K、6K、12K碳纤维。预计2020-2023年需求量不变;到2025年需求量将达到2.63万吨,贡献全球增量的10.6%(以2020年为基准)。航空航天市场中的民用航空市 场,至少需要3年才可能恢复到2019年的应用数量。当 得到进一步控制,市场复苏加上单通道飞机 采用碳纤维对市场的激增作用,航 空航天市场依然将会是碳纤维应用中举足轻重的一环。湖北自动化设备碳纤维布供应商