碳纤维工业CT板是干什么的?

2019-04-17 14:54


碳纤维工业CT板是干什么的?

碳纤维能用来干什么?
 
碳纤维具有许多优良性能,其强度高、模量高、密度低、无蠕变,并且非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好。
 
这么多优异的性能,让碳纤维材质在各种领域都有广泛的应用,比如高尖端领域,航天器(电磁屏蔽)、汽车(跑车)、医疗器械(耐腐蚀)、桥梁隧道(高强度)等等,民用领域的鱼竿、球拍等等。
 
碳纤维工业CT板是干什么的?
碳纤维工业CT板是干什么的?
 
碳纤维材料尤其是高强度碳纤维原丝,可用于高性能武器装备研制,因而在一些国家的出口清单上达到了与核武器技术相提并论的禁运等级。因此,研制新一代碳纤维材料以及更高性能的武器装备,就成了各军事强国比拼尖端实力的“重头戏”。目前各军事强国纷纷将目光锁定在“碳纤维材料”领域,竞相推出研发碳纤维材料相关计划,或将引发碳纤维材料研制的“群雄逐鹿”。美国国防部高级研究计划局此前就曾投入巨资用于改善碳纤维材料强度项目研究,美国国家航空航天局也积极投入新型碳纤维热防护系统研究。
 
由于使用碳纤维材料可以大幅降低结构重量,因而可显著提高燃料效率。采用碳纤维与塑料制成的复合材料制造的飞机以及***、火箭等宇宙飞行器,噪音小,而且因质量小而动力消耗少,可节约大量燃料。据报道,航天飞行器的质量每减少1kg,就可使运载火箭减轻500千克。碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。
 
碳纤维复合材料缺点
 
1、缺乏延展性。比如粘贴悍马的碳纤维布加固时,当粘贴的碳纤维布受到的力大于其极限的时候,会直接断掉,而钢材则有延展性,会被拉长或者弯折等。
2、价格。相对钢材来说,价格优势还是不明显。
3、质量。正品的、质量好的碳纤维布和劣质的、玄武岩纤维布等,质量差别很大。需要专业的人员才能区分。
 
碳纤维复合材料优点
 
1、碳纤维复合材料的密度一般是1.6-2.1G/CM3,比许多金属材料还要轻,(铝的密度约为2.7G/CM3,铁的密度约为7.8G/CM3)。
2、抗紫外线、耐腐蚀碳纤维复合材料可以抵御紫外线,免除了困扰许多材料的紫外线伤害问题的烦恼。碳纤维复合材料有很好的耐腐蚀性能,在复杂、恶劣的环境下依然可以正常工作。
3、耐磨、耐冲击碳纤维复合材料耐磨、耐冲击,对比一般材料优势非常明显。
4、渗透性碳纤维复合材料无毒、化学性质稳定、X光可渗透,正是以为碳纤维复合材料有这些优点,因此其在医疗器械之中被广泛应用。
5、良好的导电性能碳纤维导电性能良好,1米长的12K碳纤维丝的电阻约为35Ω。
6、安全性好,抗冲击高,可设计性强,是现代工农业产品不可缺少的新型替代材料之一,产品广泛适用于帐篷、蚊帐、球袋、箱包、雨伞、健身器材、球杆、广告展示架,风筝、风车、风机支架,飞碟、飞盘、航空模型,医疗器械等等。碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小,因此有很高的比强度。
 
碳纤维是由含碳量较高,在热处理过程中不熔融的人造化学纤维,经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。
 
碳纤维工业CT板是干什么的?
碳纤维工业CT板是干什么的?
 
碳纤维细节图
 
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。
 
优势/碳纤维复合材料  
 
1、高强度(是钢铁的5倍)
 
2、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)
 
3、出色的抗热冲击性
 
4、低热膨胀系数(变形量小)
 
5、热容量小(节能)
 
6、比重小(钢的1/5)
 
7、优秀的抗腐蚀与辐射性能
 
我国碳纤维需求量增长迅速,2017年全国的碳纤维需求量约2.60万吨,碳纤维供给严重依赖进口,供不应求的情况突出。随着国家相关扶持政策的相继出台,我国碳纤维企业的研发和生产能力不断增强,碳纤维产业驶上了发展快车道。
 
技术水平国内领先,产品不断升级完善
 
自成立以来,公司坚持碳纤维行业全产业链布局,碳纤维及预浸料产品技术水平目前处于国内领先地位。公司主要产品随着公司研发的持续投入、生产技术的稳步提升而不断升级完善。
 
公司主要产品技术水平处于国内市场领先地位。经过十余年的自主研发与技术积累,公司掌握了深厚的碳纤维、碳纤维织物、碳纤维预浸料、碳纤维复合材料及制品制备技术和碳纤维核心设备制造技术,目前公司已完全具备碳纤维产业化生产能力,碳纤维织物、碳纤维预浸料批量化生产的能力,碳纤维复合材料及制品从材料研发、结构设计到工艺制造的开发能力,碳纤维及碳纤维复合材料生产设备制造及生产线建设能力。
 
碳纤维是发展国防军工和国民经济的重要战略物资,属于技术密集型的关键材料,而碳纤维产业也是国家重点发展的战略性新兴产业,代表新一轮科技革命和产业变革的方向,是培育发展新动能、获取未来竞争新优势的关键领域。加快培育和发展新材料产业,对于引领材料工业升级换代,支撑战略性新兴产业发展,保障国家重大工程建设,促进传统产业转型升级,构建国际竞争新优势具有重要的战略意义。
 
碳纤维工业CT板是干什么的?
碳纤维工业CT板是干什么的?
 
碳纤维具有比模量和比强度高、减重潜力大、安全性好等突出优点,是汽车轻量化的最佳选择。欧洲铝协研究数据表明,若汽车整车质量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;从绝对量来说,汽车重量每降低100kg,每百公里可节约0.6L燃油,二氧化碳排放可减少约10g/Km。
 
碳纤维
 
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维目前为碳纤维主流,占市场份额的90%以上,公司亦主要生产聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。公司已规模化生产的主要产品为GQ3522(T300级)高强型碳纤维;同时成功研制了以GQ4522(T700级)高强型、QZ5526(T800级)高强中模型、QM4035(M40J级)高强高模型等为代表的系列化碳纤维产品。1K、3K、6K、12K的小丝束碳纤维,主要用于航空航天领域;24K及以上为大丝束,主要为民用。
 
碳纤维制品:涉及领域繁多,品种规格齐全
 
碳纤维复合材料主要是以碳纤维为增强材料,以树脂等作为基体材料,经过复合制成的结构或功能材料。制品及其他产品主要包括:碳纤维制品,如登机梯、风电碳梁、渔具管材等;玻璃纤维制品,如玻璃管材等。碳纤维制品主要应用于航天航空、风电、渔具等领域。
 
 
碳纤维是一种非金属材料,电化学活性较低,具有优秀的耐腐蚀和抗老化性能,能够适应多种环境,使用寿命长,曾有新闻报道,胜利油田滨南采油厂的一口油井,之前由于含硫量高,普通钢杆撑不到两个月就被腐蚀的无法工作,因而被迫关停,使用碳纤维杆后,油井起死回生。碳纤维材料工作温度高,保证使用安全性,其热膨胀系数小,基本上不会随工作温度的变化发生变形,尺寸稳定。
 
碳纤维为什么这么贵?
 
1、碳纤维的生产成本高
 
有几方面的原因。这与碳纤维的生产过程是密切相关的。首先,碳纤维的生产是一个十分复杂的系统过程,从原丝的制备到预氧化碳化石墨化,再到上浆封装成品,每一步的制作工艺都有很高的要求,需要高精度的控制,多设备的要求是很高的。初期设备投入和维护成本较大,是造成碳纤维价格较高的原因之一。
 
其次,碳纤维的生产还是一个高耗能的过程。特别是后期碳化石墨化需要很高的温度,生产过程的高耗能也是碳纤维成本高的另一个原因。
 
2、碳纤维原丝价格比较的高昂
 
碳纤维是“织”出来的。不过,这种材料的制作方法的确跟织毛衣一样被制造出来的。只不过是各个厂家的添加物、编制方法等方面的不同。造成了碳纤维的各种性能的不同。
 
比如我们经常提到的兰博基尼,在它身上采用的碳纤维材料是一种短纤维编制出来的。这种材料受力比较均匀,而且是强度和韧度都非常的大。
 
碳纤维工业CT板是干什么的?
碳纤维工业CT板是干什么的?
 
碳纤维既然是一种被“织”出来的材料,当然,这缺少不了原材料。也就是“织”碳纤维材料的“毛线”。我们叫它为“原丝”。这种原丝需要高强化、致密化、高纯化的要求。由于制造成本高昂,所以原丝的价格居高不下。因为有一个好的原丝,是制成高强度碳纤维材料的首要任务。
 
3、技术封锁与市场垄断
 
碳纤维高售价源自碳纤维的销售仍处于卖方市场。作为一种新型材料,碳纤维的制造成本和要求都是非常的高。而且在不同的领域中,它们对碳纤维性能的要求又不尽相同。有些领域注重高强度、有些领域注重耐热性。这就给碳纤维制造厂家造成了很大的困难。
 
就目前来看,最新的碳纤维材料是T1000。但是,这类材料的制造技术一直被美国和日本垄断着,而我国现在通过自己的努力,也只能研发出T300和T800这些型号的碳纤维材料。由于高端产品的核心技术仍由发达国家像日本、美国所掌握,产能有限,需求大增,造成碳纤维高价。

江苏沪国碳纤维复合材料科技有限公司是一家集研发生产和销售为一体的高新技术企业,公司成立于2016年8月,注册资金1000万人民币。公司拥有热压罐、拉挤成型机、平板硫化机、自动裁床、液压成型台以及CNC铣床等加工设备。
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