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。碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈(PAN)基三大种类。天津龙门吊碳纤维哪家好
碳纤维按原丝类型分为4类:聚丙烯腈碳纤维、沥青碳纤维、粘胶碳纤维和酚醛碳纤维。聚丙烯腈碳纤维应用更广、发展更快,产量约占95%,主要用于碳复合材料骨架构件;沥青碳纤维具有高模量、高精度、导电、耐高温等优良特性,用于航天工业的工程材料,产量约占4%;粘胶碳纤维产量约占1%,用于隔热和耐烧蚀材料;酚醛碳纤维处于研究阶段,暂未形成工业化。按形态分为:长丝、短纤维和短切纤维。长丝用于宇航和工业构件中;短纤维用于建筑行业。按力学性能分为:高性能型和通用型。高性能型碳纤维强度为2000MPa、模量为250GPa以上;通用型碳纤维强度为1000MPa、模量为100GPa左右。按行业应用分为:宇航级小丝束碳纤维和工业级大丝束碳纤维。小丝束为1K、3K、6K(1K为1000根长丝),现在较多的为12K和24K;大丝束为48K以上,直到480K。天津龙门吊碳纤维哪家好碳纤维,工业领域的黑科技。
对于汽车结构(例如车身面板、车顶和地板组件),它们在刚度方面的需求,使得碳纤维具有减轻车辆质量和提高性能的优势。在风力涡轮机应用中,碳纤维比E-玻璃纤维具有更高的比模量,使得风叶更长、设计更纤细,具备不凡的空气动力性能。随着轻质燃料储存的扩大,复合材料压力容器正在迅速增长。越来越严格的全球二氧化碳排放标准和当前的碳中和法规将对碳纤维复合材料行业产生深远影响。轻质复合材料在可再生能源领域,如风能、光伏或氢能,具有在保护、储存、运输和使用方面的普遍要求。
碳纤维分类:碳纤维可以按照原丝种类、力学性能、丝束规格、原丝制备工艺等不同维度分为不同种类。按照原丝种类,目前已实现工业化的碳纤维原丝主要有聚丙烯腈(PAN)原丝、沥青纤维和粘胶丝,由这三大类原丝生产出的碳纤维分别称为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中,粘胶基碳纤维因制造工艺复杂、碳化得率低 有20-30%,成本高、产量小。沥青基碳纤维尽管原料来源丰富,碳化得率高达80-90%、成本低,但强度较低致使其应用领域受限。PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单,产品力学性能优异,用途 ,自20世纪60年代问世以来,迅速占据主流地位,占碳纤维总量的90%以上,沥青基、粘胶基的产量规模较小。因此,目前碳纤维一般指PAN基碳纤维。碳纤维的工艺和专业用语。
碳纤维可以按照原丝类型、纤维形态、丝束规格、生产工艺、力学性能等标准进行分类,其中常用的三大分类维度是原丝类型、丝束规格和力学性能。按照原丝类型可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基、粘胶基等;按照丝束规格可分为大、小丝束;按照力学性能可分为标模、中模和高模。用碳纤维做小产品和大产品的难度完全不同。20世纪60年代,碳纤维被美、日等国广泛应用于航空航天领域,发挥了重要的作用,碳纤维及其生产技术也成为了西方国家对我国严格禁运的重要技术。在严峻的环境下,我国科学家并未放弃,大力创新自主研发攻关。中国石化上海石化联合多所高校、科研院所、企业,走出了一条以企业为主体的“产、学、研、用”相结合的协同创新之路,于2018年取得重大突破,成功开发出48K大丝束碳纤维的聚合、纺丝、氧化炭化成套工艺技术,所生产的碳纤维性能优异并实现低成本化。创新材料,碳纤维带领工业发展。深圳网球拍碳纤维布价格
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2020年全球碳纤维需求为10.69吨、同比增长3.05%。 从应用领域看:2020年风电叶片领域是碳纤维比较大的应用领域、需求量为 3.06万吨,占比为29%,该领域增长强劲,同比增20%。第二大应用领域是航 空航天(需求量1.65万吨,占比15%),需求量用量急剧降低,同比减30%。 第三大应用领域为体育休闲(需求量为1.54万吨,占比14%),需求稳定增 长,同比增2.67%。 从产品种类看:2020年标准模量大丝束产品占据碳纤维市场比较大份额,占比 为45.2%,同比提升3ppt。标模-大丝束占比提升来自风电市场驱动下的需求 增长,小丝束市场在航空航天市场萎缩下的需求下滑,以及小丝束市场供给 不足、使用大丝束替代的原因。天津龙门吊碳纤维哪家好