由于碳纤维材料优异的力学及化学性能,现在已经广泛应用于 工业以及高性能民用领域,涉及 、航空航天、海洋工程、体育用品、汽车工业、新能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、大型建筑、桥梁及其结构补强等领域。碳纤维是典型的高科技领域中的新型工业材料。碳纤维(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机母体纤维,在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构,含碳量 高于90%的无机高分子纤维。碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性,密度比铝低、强度比钢高,是目前已大量生产的高性能纤维 中具有比较高的比强度和比较高的比模量的纤维,同时具有导电、导热、耐腐蚀等一系列其他材料所不可替代的优良性能。碳纤维在航 空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域广泛应用。碳纤维,工业领域的黑科技。北京运动鞋碳纤维布
碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)作为高度工程化材料,具有高比模量和高比强度。它们非常适用于对高精度和刚度、较低重量以及疲劳特性有关键要求的应用场合。与铝和钢相比,碳纤维的比强度约高出十倍(取决于所用的纤维)。在过去的五十年中,CFRP已成功应用于航空航天、汽车、铁路运输、海洋和风能行业。过去二十年,CFRP的全球复合年增长率(CAGR)约为12.5%。在航空航天领域,近日的两款远程飞机,空客A350和波音787,在机身结构中使用CFRP,占50%以上的重量比例。北京碳纤维原料碳纤维,创新科技助力工业突破。
碳纤维特性:强度高 -抗拉强度在3,500MPa以上·模量高 -弹性模量在230GPa以上。密度小,比强度高 -密度是钢的1/4,是铝合金的1/2;比强度比钢大16倍,比铝合金大12倍·耐超高温-在非氧化气氛条件下,可在2,000℃时使用,在3,000℃的高温下部熔融软化·耐低温-在-180℃低温下,钢铁变得比玻璃脆,而碳纤维依旧具有弹性·耐酸、耐油、耐腐蚀-能耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀,其耐腐蚀性能超过黄金和铂金,同时拥有较好的耐油、耐腐蚀性能·热膨胀系数小,导热系数大-可以耐急冷急热,即使从3,000℃的高温突然降到室温也不会炸裂除了以上特点,碳纤维还具备具有耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、X光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点。
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。碳纤维,创新科技的驱动力。
碳纤维密度小、强度高、抗腐蚀性好、柔韧性好、稳定性好、应变能力强,是桥梁、建筑物加固和抗震的理想材料,所以在工业与民用建筑物、桥梁、隧道等建筑领域发展很快。碳纤维制成的构架屋顶,可减小建筑的体积和质量,使施工效率和抗震性提高。碳纤维复合材料的强度和模量高于钢材,弹性模量与钢材相当,但是拉伸强度远远大于钢材,耐久性能好。作为土木工程材料,在美国、日本和欧洲等国家和地区得到了大量推广。碳纤维复合材料补强混凝土时,不需要加铆钉和螺栓固定,耐久性好,可提高结构构件抗弯承载力,减少地震危害,施工工艺简单,不改变混凝土结构,延长使用寿命。碳纤维,轻量化工业的利器。河北羽毛球碳纤维原料厂家
碳纤维逐渐应用于民用领域,在航空航天、风力发电、建筑工程、轨道交通、体育休闲等领域均得以普遍应用。北京运动鞋碳纤维布
碳纤维可以按照原丝类型、纤维形态、丝束规格、生产工艺、力学性能等标准进行分类,其中常用的三大分类维度是原丝类型、丝束规格和力学性能。按照原丝类型可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基、粘胶基等;按照丝束规格可分为大、小丝束;按照力学性能可分为标模、中模和高模。用碳纤维做小产品和大产品的难度完全不同。20世纪60年代,碳纤维被美、日等国广泛应用于航空航天领域,发挥了重要的作用,碳纤维及其生产技术也成为了西方国家对我国严格禁运的重要技术。在严峻的环境下,我国科学家并未放弃,大力创新自主研发攻关。中国石化上海石化联合多所高校、科研院所、企业,走出了一条以企业为主体的“产、学、研、用”相结合的协同创新之路,于2018年取得重大突破,成功开发出48K大丝束碳纤维的聚合、纺丝、氧化炭化成套工艺技术,所生产的碳纤维性能优异并实现低成本化。北京运动鞋碳纤维布