碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈(PAN)基三大种类,其中PAN基碳纤维因其生产工艺简单、成本较低、碳化吸收率较高、力学性能优良等特点,是生产高性能碳纤维 有前途的前驱体,利用其制备的碳纤维综合性能比较好、生产工艺成熟简单、应用 广、产量比较高、品种 多,是目前全球碳纤维市场的主流,产量占全球碳纤维总产量的90%以上。碳纤维的规格常见的有K、T、M三种K-丝束大小K指的是一束碳纤维中有多少根碳纤维单丝。1K指的是一束碳纤维中有1000根单丝,3K指的是一束碳纤维中有3000根单丝,所以这个K,可以把它看成“千”这个单位。常用的有1K、3K、6K、12K。一般而言,1K、3K6K、12K和24K的被称为小丝束;48K、60K、80K、120K及以上的则称为大丝束。碳纤维产业链较长,完整覆盖从原油原料到终端应用的完整制造过程。浙江自行车碳纤维价格
碳纤维始于白炽灯发光体,日本、英国率先开始PAN基碳纤维研发。1879年爱迪 明了以碳纤维为发光体的白炽灯并于美国取得初步成功,但随后因被钨丝取代而陷入沉寂。20 世纪 50年代,美苏争霸期间,美国为研发大型火箭和人造卫星以及 提升飞机性能,急需新型结构材料和耐烧蚀材料,碳纤维又重新出现在材料科学舞台。20世纪60年代,全球碳纤维行业开始取得技术突破,日本进藤昭男发明了以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料制取碳纤维的方法,并取得了技术 ,为碳纤维工业化发展奠定了基础。20世纪70年代,日本东丽开发出高性能聚丙烯腈基碳纤维。20世纪80年代,以日本东丽和美国赫氏为 的公司,生产出 度和高模量产品,碳纤维拉伸强度提升,使应用开发进入一个新的高水平阶段。20世纪90年代,碳纤维的拉伸强度、模量进一步提升。进入21世纪后,全球碳纤维市场平稳发展,中国奋起直追,逐渐建立起国产 碳纤维产学研用的研发生产与应用体系。深圳箱包碳纤维材料供应商创新材料,碳纤维带领工业发展。
碳纤维一般不是单独使用,而是以复合材料的形式被使用。复合材料指的是两种或两种以上材料复合而成具有一定的特殊功能和结构的新型材料,材料成分可以通俗化理解为基体材料+增强材料,其中基体材料多为树脂,陶瓷,金属,橡胶等材料,增强材料常为玻璃纤维或碳纤维。碳纤维原丝即PAN原丝质量固然重要,但若在中游复材环节,没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材,以及没有用于配套生产复材的 设备,碳纤维仍然无法得到大规模的应用。
碳纤维特性:强度高 -抗拉强度在3,500MPa以上·模量高 -弹性模量在230GPa以上。密度小,比强度高 -密度是钢的1/4,是铝合金的1/2;比强度比钢大16倍,比铝合金大12倍·耐超高温-在非氧化气氛条件下,可在2,000℃时使用,在3,000℃的高温下部熔融软化·耐低温-在-180℃低温下,钢铁变得比玻璃脆,而碳纤维依旧具有弹性·耐酸、耐油、耐腐蚀-能耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀,其耐腐蚀性能超过黄金和铂金,同时拥有较好的耐油、耐腐蚀性能·热膨胀系数小,导热系数大-可以耐急冷急热,即使从3,000℃的高温突然降到室温也不会炸裂除了以上特点,碳纤维还具备具有耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、X光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点。碳纤维,打造高性能产品。
预计到2023年、2025年全球碳纤维需求将增长至15万吨、20万吨,增长主要受风电叶片领域需求驱动。 风电叶片领域2023年、2025年对碳纤维的需求量或将达到6万吨、9.3万吨,对应贡献了全球需求增量的68.2%、67.4%(以2020年为基准)。 碳中和背景下,能源结构型调整势在必行,利好风电领域。中国明确提出了“碳中和碳达峰”的目标,美国将重新加入“巴黎气候协定”,并制 定“2035 无碳发电,2050 让美国实现碳中和”的目标,欧盟则提出了2050年实现碳中和的目标。政策驱动下,预计未来5年中国及全球风电新 增项目容量将持续增长,中国新增容量将增长至66GW,全球增长至119GW。风机大型化趋势,叠加Vesta 到期影响,将拉动大丝束碳纤维需求增长。大丝束碳纤维性能优越,可以使得叶片减重30%,因此超过3MW的风 机和超过50米的风电叶片需要运用到大丝束碳纤维。同时Vestas将碳纤维风电叶片制作低成本化,随着 即将到期,国内风电厂将积极开发此 类风电叶片,大丝束碳纤维需求将快速增长。原丝是生产品质碳纤维的关键,其成本约占碳纤维生产成本的51%。浙江自行车碳纤维价格
碳纤维细如发丝、轻如鸿毛,单根直径只有5至7微米,大约是人发丝的十分之一粗,密度大约只有钢的四分之一。浙江自行车碳纤维价格
碳纤维在体育休闲市场中,主要使用于高尔夫球杆、曲棍球棍、网球拍、钓鱼竿、自行车架、滑雪板、赛艇等 体育休闲市场。该块 应用主要基于碳纤维的轻质、 度、高模量、耐腐蚀等特点。例如碳纤维复合材料制作的高尔夫球杆比金属杆减重近 50%,碳纤维自 行车较铝材减重 40%且实现更高的车架精度。钓鱼竿、球拍、滑雪板、高尔夫球杆等体育用品的碳纤维多使用大丝束碳纤维(≥24K)。体育休闲领域碳纤维需求:预计2023年、2025年对碳纤维的需求量将达到约1.8万吨、2.0万吨,对应贡献了全球需求增量的6.0%、4.6% (以2020年为基准)。 之下,群体运动的碳纤维器材,如曲棍(冰)球杆、滑雪杆等,有较大幅度的下滑;而个人运动休闲的器材 反而上升,主要有高尔夫球杆,自行车及钓鱼竿。另外,欧美这些年一直流行健康、绿色出行,对电动自行车也有较大的需求增长。浙江自行车碳纤维价格
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