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。碳纤维材料,工业发展的新引擎。江西激光设备碳纤维应用场景
2022年10月10日,我国较早万吨级48K大丝束碳纤维工程头一套国产线,在中国石化上海石化碳纤维产业基地投料开车,并生产出合格产品,产品性能媲美国外同级别产品,质量达到国际先进水平。这标志着中国石化大丝束碳纤维从关键技术突破、工业试生产、产业化成功走向规模化和关键装备国产化,一举破除我国碳纤维生产和装备受制于人的被动局面,真正实现自主可控。碳纤维筋形似钢筋,是一种可替代钢筋的新型结构材料,采用了特殊拉挤工艺,将碳纤维与树脂结合制成,具有轻质高精、耐腐蚀、抗疲劳等优势。江西精密自动化设备碳纤维生产企业创新科技,碳纤维材料带领未来。
碳纤维装备技术集材料学、化学、纺织学、机械自动化等多个学科为一体,是一项系统工程。“整个基地生产流程包括100多个工序,涉及300多项关键技术、3000多个工艺参数,每个参数变化都可能引起连锁反应,影响产品性能。”中复神鹰西宁公司总经理连峰说。2021年,我国成为全球比较大的碳纤维生产国;2022年,国产碳纤维用量超越进口量。今年五月,全球单体比较大年产2.5万吨高性能碳纤维项目,在西宁投产。随着国产化碳纤维大规模生产,曾经被进口限制推高的价格应声回落,受限于成本的需求大量释放。
碳纤维的优点1.轻质强度高:碳纤维相比于传统材料,具有更轻的重量和更高的强度。这使得碳纤维成为航空、汽车等领域的理想选择,可以减轻产品自身重量,提高产品性能。2.耐腐蚀性:碳纤维具有优异的耐腐蚀性,可以在恶劣的环境下长期使用而不受影响。这使得碳纤维在化工、海洋等领域得到广泛应用。3.热稳定性:碳纤维具有良好的热稳定性,可以在高温环境下保持其性能不受损。因此,在航天航空、火箭制造等领域也有广泛的应用。4.电导性:碳纤维具有良好的电导性能,可以应用于电子元器件等需要导电的领域。轻而坚固,碳纤维材料带领新一代机械革新。
从全球碳纤维的应用端来看,碳纤维材料总量一半以上应用在工业领域,风电叶片领域应用占比28.6%,航空航天领域应用占比15.4%,体育休闲领域占比14.4%,汽车工业领域占比11.7%,四个领域总计占比70.1%。风电占比较高,这主要来自于全球对清洁能源的重视程度上升,而国内2020年风电碳纤维需求中国内碳纤维供应占比 7%左右,其他均依赖进口,考虑到未来风电发展趋势,国内风电市场进口替代空间巨大。 市场对碳纤维及其复合材料有高性能要求,尤其在 航空航天领域,对于国内而言体现为较大程度的“刚需”。轻松超越,碳纤维材料助力工业突破。云南汽车尾翼碳纤维市场定位
碳纤维具有高碳含量,直径在5–10μm范围内。江西激光设备碳纤维应用场景
碳纤维对医疗器械设备也有着密不可分的关系,碳纤维及其复合材料可以制成人造假肢和人工骨骼等,性能稳定,生物相容性好,可与人体细胞共存。杨小平等研制的碳纤维导电发热材料具有辅助理疗保健的作用,可加快新陈代谢,促进血液循环,加快伤口愈合速度。碳纤维还具有X光透过性,CT扫描时将木床改为碳纤维纺织品覆盖可以减少对X光的吸收,碳纤维X光线透过性为木材的10倍。随着医疗水平的提高,在仪器设备上采用碳纤维复合材料具有较大的应用前景。江西激光设备碳纤维应用场景