碳纖維復合材料的革新性應用正在改變各行各業(yè)。作為一種高性能的結(jié)構(gòu)材料,碳纖維復合材料融合了碳纖維原絲和基體材料的優(yōu)勢,擁有出色的力學性能和多功能性。它既繼承了碳纖維的強度高、高模量等特點,又通過基體材料的加入得以在其他方面進行優(yōu)化。這使得碳纖維復合材料在航空航天、汽車、體育器材、機械結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域具有普遍的應用前景。與傳統(tǒng)材料相比,碳纖維復合材料具有許多突出的優(yōu)勢。它的密度相對較低,但卻具有出色的強度和剛度。這使得碳纖維復合材料在航空航天領(lǐng)域中得到了普遍應用。例如,飛機的機身和翼面板中普遍采用碳纖維復合材料,可以減輕飛機的自重,提高燃油效率,同時確保結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。碳纖維,輕量化工業(yè)的新寵。江蘇現(xiàn)代化碳纖維優(yōu)勢
碳纖維是指含碳量在90%以上的無機高分子材料,主要將聚丙烯腈(瀝青或粘膠)等作為原料,經(jīng)過高溫氧化、碳化等環(huán)節(jié)而生成。碳纖維具有高硬度、高精度度、耐高溫、耐腐蝕、輕質(zhì)量等特性,可普遍應用于風電葉片、碳碳復材、航空航天、壓力容器、休閑體育等領(lǐng)域,是性能優(yōu)異、用途普遍的國家戰(zhàn)略性新材料。碳纖維又強又輕,還兼?zhèn)浼徔椑w維的“柔”?!帮w揚”采用了三維編織技術(shù),一條條黑色絲束,每一束都包含著1.2萬根碳纖維絲。經(jīng)過三維立體編織,后面就像“織毛衣”一樣織成了火炬外殼,既能夠耐高溫,又能夠耐火,在800攝氏度左右的燃燒環(huán)境下都可以正常使用,能夠長時間承受火炬燃燒時產(chǎn)生的高溫。這是碳纖維材料頭一次被用在火炬之上,也是我國自主生產(chǎn)的碳纖維材料的精彩亮相,匯聚了世界的目光。在車身制造方面,碳纖維的優(yōu)越性能也大有可為。2022年年初,中國石化自主研發(fā)生產(chǎn)的碳纖維成功應用于廣州地鐵18號線“灣區(qū)藍”高速列車,“灣區(qū)藍”成為國內(nèi)首列車頭罩采用輕質(zhì)高精碳纖維復合材料的地鐵列車。遼寧印刷設(shè)備碳纖維制作流程碳纖維,創(chuàng)新科技帶領(lǐng)工業(yè)新潮流。
基于碳纖維復合材料在結(jié)構(gòu)輕量化中無可替代的材料性能,在航空中得到了廣泛應用和快速發(fā)展,從1969年起美國戰(zhàn)機碳纖 維的使用量比重開始持續(xù)增加達到36%,美國B2隱身戰(zhàn)略機上碳纖維復合材料占比超過了50%。隨著近年民用航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,民用飛機對于 碳纖維復合材料的使用量也逐步上升,如 B787和A350等,以及我國商飛的C919等。航空主要使用3K、6K、12K碳纖維。預計2020-2023年需求量不變;到2025年需求量將達到2.63萬噸,貢獻全球增量的10.6%(以2020年為基準)。航空航天市場中的民用航空市 場,至少需要3年才可能恢復到2019年的應用數(shù)量。當 得到進一步控制,市場復蘇加上單通道飛機 采用碳纖維對市場的激增作用,航 空航天市場依然將會是碳纖維應用中舉足輕重的一環(huán)。
2020年全球碳纖維需求為10.69噸、同比增長3.05%。 從應用領(lǐng)域看:2020年風電葉片領(lǐng)域是碳纖維比較大的應用領(lǐng)域、需求量為 3.06萬噸,占比為29%,該領(lǐng)域增長強勁,同比增20%。第二大應用領(lǐng)域是航 空航天(需求量1.65萬噸,占比15%),需求量用量急劇降低,同比減30%。 第三大應用領(lǐng)域為體育休閑(需求量為1.54萬噸,占比14%),需求穩(wěn)定增 長,同比增2.67%。 從產(chǎn)品種類看:2020年標準模量大絲束產(chǎn)品占據(jù)碳纖維市場比較大份額,占比 為45.2%,同比提升3ppt。標模-大絲束占比提升來自風電市場驅(qū)動下的需求 增長,小絲束市場在航空航天市場萎縮下的需求下滑,以及小絲束市場供給 不足、使用大絲束替代的原因。碳纖維材料,工業(yè)發(fā)展的新引擎。
碳纖維主要以樹脂基復合材料(CFRP)為主,占全部碳纖維復合材料市場份額的90%以上。相比傳統(tǒng)金屬材料的減材制造,復材行業(yè)是較為典型的增材制造,其比較大特點是材料與結(jié)構(gòu)件同步成型。碳纖維的復合與應用存在多種路徑,“纖維-(復合)-預浸料-(成型)-制品”與“纖維-(成型)-預制體-(復合)-制品”是目前比較主流的兩種工藝流程,前者作為結(jié)構(gòu)材料多用于飛機結(jié)構(gòu)、體育用品領(lǐng)域,基體材料以樹脂為主;后者作為功能性結(jié)構(gòu)材料多用于剎車副、熱場材料、火箭發(fā)動機等領(lǐng)域,基體材料以碳為主。碳纖維:碳纖維企業(yè)正在崛起。江蘇cnc機械設(shè)備碳纖維應用場景
碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈較長,完整覆蓋從原油原料到終端應用的完整制造過程。江蘇現(xiàn)代化碳纖維優(yōu)勢
碳纖維的制作流程碳纖維的制作流程主要包括纖維拉伸、碳化和表面處理三個步驟。1.纖維拉伸:在制作碳纖維的過程中,首先需要將聚丙烯等有機纖維進行拉伸,使其形成細長的纖維。2.碳化:將拉伸得到的有機纖維置于高溫爐中進行碳化處理。在高溫下,有機纖維中的非碳元素會被去除,形成純凈的碳纖維。3.表面處理:通過表面處理,可以改善碳纖維的黏附性和增加其表面活性,使其更容易與其他材料結(jié)合使用。能夠提高產(chǎn)品的性能,降低產(chǎn)品的重量,提升用戶的體驗。江蘇現(xiàn)代化碳纖維優(yōu)勢