碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈上游屬于石油化工行業(yè)，主要通過(guò)原油煉制、裂解、氨氧化等工序獲得丙烯腈；碳纖維企業(yè)通過(guò)對(duì)以丙烯腈為主的原材料進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈，再以其

紡絲獲得聚丙烯腈原絲，對(duì)原絲進(jìn)行預(yù)氧化、碳化等工藝制得碳纖維，通過(guò)對(duì)碳纖維和高質(zhì)量樹脂的加工以獲得碳纖維復(fù)合材料以滿足應(yīng)用需求。

碳纖維的生產(chǎn)流程主要包括：拉絲、牽伸、穩(wěn)定、碳化、石墨化。

一、拉絲：這是碳纖維生產(chǎn)過(guò)程中的第一步，主要把原材料分離成纖，屬于物理變化，在這過(guò)程中，紡絲液細(xì)流與凝固液之間的傳質(zhì)、傳熱，PAN沉析形成凝膠結(jié)構(gòu)的

絲條。

二、牽伸：要求溫度100到300度，結(jié)合定向纖維的拉伸效應(yīng)來(lái)操作。也是PAN纖維的高模量、強(qiáng)度高、致密化和細(xì)化的關(guān)鍵步驟。

碳纖維的比重1.6左右，是鋁的一半，鋼的五分之一。湖北航天航空用碳纖維種類有哪些生產(chǎn)廠家

碳纖維板在固化成型后，為了精度要求或裝配需要，還要進(jìn)行切削、鉆孔等后加工。在切削工藝參數(shù)、切割深度等相同條件下，選擇不同材料、尺寸、形狀的刀具和鉆頭，效果上有很大差異，與此同時(shí)，刀具和鉆頭的力度、方向、時(shí)間和溫度等因素也會(huì)影響到加工的結(jié)果。

后加工過(guò)程中，盡量選擇帶金剛石涂層的鋒利刀具和整體硬質(zhì)合金的鉆頭，刀具和鉆頭本身的耐磨性決定了加工的質(zhì)量和工具的使用壽命。如果刀具和鉆頭不夠鋒利或者使用不當(dāng)，不但會(huì)加速磨損，提高產(chǎn)品的加工成本，更會(huì)造成板材損傷，影響板材的形狀、尺寸以及板材上孔、槽等加工部位尺寸的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成材料出現(xiàn)層狀撕裂，甚至是塊狀崩落，導(dǎo)致整塊板材的報(bào)廢。

江蘇機(jī)器人手臂用碳纖維種類有哪些生產(chǎn)廠家目前，碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)被引入到汽車剎車片的應(yīng)用中，特別是在賽車中。

按照用途市場(chǎng)劃分，2020年碳纖維應(yīng)用市場(chǎng)細(xì)分大致如下：

風(fēng)能———23％

航空航天———20％

體育用品———12％

汽車———10％

壓力容器———10％

用于注塑塑料和其他短纖維應(yīng)用的復(fù)合材料———8％

建筑和基礎(chǔ)設(shè)施———8％

其他細(xì)分市場(chǎng)———9％

正如COVID之前的時(shí)期一樣，隨著新應(yīng)用和項(xiàng)目的投產(chǎn)，碳纖維的所有細(xì)分市場(chǎng)都具有巨大的增長(zhǎng)潛力。在COVID-19暴發(fā)之前，碳纖維具有吸引力的潛在長(zhǎng)期大趨勢(shì)保持不

變。碳纖維的優(yōu)勢(shì)：剛度、較高的強(qiáng)度重量比、耐腐蝕性、導(dǎo)電性等，至今仍然有效。為了實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)，碳纖維和CFRP零件必須同時(shí)具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。

碳纖維板的加工

碳纖維板在固化成型后，為了精度要求或裝配需要，還要進(jìn)行切削、鉆孔等后加工。在切削工藝參數(shù)、切割深度等相同條件下，選擇不同材料、尺寸、形狀的刀具和鉆頭，

效果上有很大差異，與此同時(shí)，刀具和鉆頭的力度、方向、時(shí)間和溫度等因素也會(huì)影響到加工的結(jié)果。

后加工過(guò)程中，盡量選擇帶金剛石涂層的鋒利刀具和整體硬質(zhì)合金的鉆頭，刀具和鉆頭本身的耐磨性決定了加工的質(zhì)量和工具的使用壽命。如果刀具和鉆頭不夠鋒利或者使

用不當(dāng)，不僅會(huì)加速磨損，提高產(chǎn)品的加工成本，更會(huì)造成板材損傷，影響板材的形狀、尺寸以及板材上孔、槽等加工部位尺寸的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成材料出現(xiàn)層狀撕

裂，甚至是塊狀崩落，導(dǎo)致整塊板材的報(bào)廢。

大型碳纖維管可用于紡織機(jī)械、鋁箔機(jī)械、塑料薄膜機(jī)械、造紙機(jī)械、印染機(jī)械行業(yè)、包裝機(jī)械、游艇等行業(yè)。

傳統(tǒng)的碳纖維生產(chǎn)過(guò)程主要包括纖維紡絲、熱穩(wěn)定化、碳化以及石墨化等環(huán)節(jié)，再加上高壓下烘烤分離的樹脂和碳纖維布，一共需要24個(gè)小時(shí)以上。而鍛造碳纖維的生產(chǎn)耗時(shí)則明顯縮短了許多，將切碎的碳纖維絲與樹脂結(jié)合并夾在兩個(gè)鋼模之間，然后放在1200-1500psi的壓力下加熱3分鐘就能制造完成。生產(chǎn)周期的大幅縮短意味著鍛造碳纖維的生產(chǎn)成本將大幅降低。還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，短切碳纖維與樹脂混合后，在高壓的作用下， 它的流動(dòng)性好，能夠成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件。

由上海泰晟電子科技發(fā)展有限公司提供的一組碳纖維伸縮套管被用于液晶半導(dǎo)體行業(yè)搬運(yùn)機(jī)械臂中。江蘇機(jī)器人手臂用碳纖維種類有哪些生產(chǎn)廠家

由于碳纖維重量輕、強(qiáng)度高、設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)勢(shì)，有成為新一代零件的發(fā)展趨勢(shì)。湖北航天航空用碳纖維種類有哪些生產(chǎn)廠家

碳纖維比較難加工

碳纖維兼具碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征，碳纖維是一種的力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。

就拿碳纖維和我們常見的鋼材來(lái)說(shuō)，碳纖維的強(qiáng)度在 400 到 800 兆帕左右，而普通鋼材的強(qiáng)度為 200 到 500 兆帕。再來(lái)看韌性，碳纖維和鋼材基本類似，沒(méi)有明顯的區(qū)別。

碳纖維具有更高的強(qiáng)度，更輕的重量，所以說(shuō)碳纖維是新材料中的**。正因?yàn)檫@種優(yōu)勢(shì)，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)在加工過(guò)程中，基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用，使其物理特性與金屬有較大區(qū)別，CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬，而強(qiáng)度大于大部分金屬。因?yàn)?CFRP 的不均勻性，在加工過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離；CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性，使其在加工過(guò)程中對(duì)設(shè)備的要求較高，因此生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量切削熱對(duì)設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。

同時(shí)，其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，要求也越來(lái)越細(xì)膩，對(duì)材料適用性做出要求，對(duì)CFRP的質(zhì)量要求也越來(lái)越苛刻，也致使加工成本上浮。

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