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        碳纖維復(fù)合材料分類眾多、性能出色、應(yīng)用廣泛

        2022-10-24


        碳纖維的分類標(biāo)準(zhǔn)有很多,目前分類標(biāo)準(zhǔn)主要有:原絲種類、絲束規(guī)格和力學(xué)性能。 按原絲種類可以將碳纖維分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖 維三大類。其中,PAN 基碳纖維成品品質(zhì)優(yōu)異、力學(xué)性能優(yōu)良,且相比于另外兩種碳纖 維工藝難度更低,是最主要的碳纖維品種,目前已成為主流,產(chǎn)量占比超 90%;而瀝青 基碳纖維原料調(diào)制復(fù)雜,產(chǎn)品性能較低,粘膠基碳纖維技術(shù)難度大,成本高,兩者產(chǎn)量 均較小。 按絲束規(guī)格可以將碳纖維分為小絲束和大絲束。早期小絲束碳纖維以 1K、3K、6K 為主, 逐漸發(fā)展出 12K 和 24K,其生產(chǎn)工藝難度大,價格較高,但性能優(yōu)異,主要應(yīng)用于軍工、 航空航天領(lǐng)域;大絲束碳纖維通常指 48K 以上的碳纖維,包括 48K、60K、80K 等,其 生產(chǎn)成本低,性價比高,主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

        按力學(xué)性能可以將碳纖維分為高強型、高強中模型、高模型和高強高模型等。由于行業(yè) 內(nèi)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來劃分碳纖維型號,而日本東麗長期處于行業(yè)龍頭地位,因此其產(chǎn)品 型號具有相對通用性,而我國現(xiàn)行的碳纖維標(biāo)準(zhǔn)型號也逐步追趕上日本東麗。

        碳纖維已成為理想的輕量化材料。碳纖維具有出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,模量高, 彈性模量在 230GPa 以上;強度比鋼大,抗拉強度在 3500MPa 以上;密度比鋼低,是鋼 的 1/4,同時具有耐腐蝕、耐高溫、導(dǎo)電性能優(yōu)和導(dǎo)熱系數(shù)大等特點。

        碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。主要應(yīng)用在航空航天、風(fēng)電葉片、體育休閑、壓力容器、 碳/碳復(fù)合材料、交通建設(shè)等領(lǐng)域,并在不同領(lǐng)域碳纖維的使用類型也有所差異。當(dāng)前全 球小絲束碳纖維行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)和定價權(quán)牢牢掌握在美國、日本企業(yè)手中,并且因其用 途的敏感性,國外在小絲束碳纖維出口方面實施嚴(yán)格管制,我國軍用領(lǐng)域的突破發(fā)展受 到影響。

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