按力学性能分,碳纤维分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000MPa、模量为100GPa左右;高性能型碳纤维又分为 型(强度大于2000MPa、模量大于250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。强度大于4000MPa的又称为超 型;模量大于450GPa的称为超高模型。碳纤维因其优异的力学性能作为增强材料而广泛应用,因此业内主要采用力学性能进行分类。业内产品分类主要参考日本东丽的牌号,并以此为基础确定自身产品的牌号及级别。按照现行聚丙烯腈基碳纤维国家标准的力学性能分类,PAN碳纤维分为 型、 中模型、高模型、 高模型四类。碳纤维,轻量化时代的领航者。河南龙门结构机床碳纤维应用前景
凭借优越的力学性能,以及耐腐蚀、抗氧化、不生锈等特性,如今碳纤维被加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,成为制造先进复合材料的重要增强材料,应用范围日益 ,成为不少人口中的“新材料 ”。从棒球棒、网球拍,到自行车、汽车、风电叶片,再到大型飞机、运载火箭……在位于青海西宁的中复神鹰碳纤维生产基地展厅内,一件件实物、模型展品令人目不暇接,彰显了这种新材料的应用正向 工业制造和前列科技领域不断拓展。作为碳纤维重要市场,我国碳纤维一度大量依赖进口,价格十分昂贵。因此,碳纤维又被称为“黑色黄金”。彼时,市场上高性能T700级碳纤维曾经卖出过每吨数百万元的高价。而后来,当国产高性能碳纤维“开花结果”,国际市场碳纤维价格应声回落。湖北精密机械碳纤维市场定位与铝和钢相比,碳纤维的比强度约高出十倍(取决于所用的纤维)。
由于碳纤维材料优异的力学及化学性能,现在已经广泛应用于 工业以及高性能民用领域,涉及 、航空航天、海洋工程、体育用品、汽车工业、新能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、大型建筑、桥梁及其结构补强等领域。碳纤维是典型的高科技领域中的新型工业材料。碳纤维(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机母体纤维,在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构,含碳量 高于90%的无机高分子纤维。碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性,密度比铝低、强度比钢高,是目前已大量生产的高性能纤维 中具有比较高的比强度和比较高的比模量的纤维,同时具有导电、导热、耐腐蚀等一系列其他材料所不可替代的优良性能。碳纤维在航 空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域广泛应用。
碳纤维对医疗器械设备也有着密不可分的关系,碳纤维及其复合材料可以制成人造假肢和人工骨骼等,性能稳定,生物相容性好,可与人体细胞共存。杨小平等研制的碳纤维导电发热材料具有辅助理疗保健的作用,可加快新陈代谢,促进血液循环,加快伤口愈合速度。碳纤维还具有X光透过性,CT扫描时将木床改为碳纤维纺织品覆盖可以减少对X光的吸收,碳纤维X光线透过性为木材的10倍。随着医疗水平的提高,在仪器设备上采用碳纤维复合材料具有较大的应用前景。轻盈刚韧,碳纤维材料助力工业创新。
根据我们统计,2020年我国原丝产能为4.96万吨/年,随着近年来多个企业抛出原丝扩产计划,我国原丝产能将继续提升,我们预计到 2025年,我国碳纤维原丝产能将达到54.86万吨/年,2020年-2025年年均复合增长率达56%。按照每生产一吨碳纤维需要耗费两吨原丝计 算,我国碳纤维原丝新增产能与碳纤维新增产能总体将保持匹配。碳纤维需求受益于风电叶片大型化与军机装备先进化保持高速增长,国内碳纤维加速扩产将促进上游原丝需求提升。目前碳纤维原丝行 业的有效产能高度集中,主要来自吉林碳谷、中复神鹰、光威复材、中简科技等,除吉林碳谷外,其他企业的碳纤维原丝产能多是碳纤 维产能的配套项目,以各企业自用为主。吉林碳谷是碳纤维原丝企业,产能位于全国,随扩产计划逐步落地,吉林碳谷市场份 额料将持续增加。碳纤维材料,工业发展的新动能。广西点胶机碳纤维应用前景
碳纤维强如钢铁。一束一米长的T1000级碳纤维,重量大概只有0.5克,却可以承担500公斤左右的拉力。河南龙门结构机床碳纤维应用前景
目前碳纤维行业的有效产能高度集中,主要来自吉林碳谷、中复神鹰、光威复材、中简科技等。 基于碳纤维极高壁垒的行业属性,其全球供应呈现明显的垄断格局。随着产能利用率的提升以及对需求前景的看好,国内碳纤维企业开 始新一轮产能扩张浪潮。未来几年,我国多家碳纤维企业纷纷扩大产能, 事件有中复神鹰投资50亿元西宁建设20000吨碳纤维的重大 扩建工程、光威复材将投资20亿元在包头建设“万吨级碳纤维产业化项目”、上海石化投资35亿元,建设24000吨原丝、12000吨大丝束 碳纤维项目等。 预计2021年底,我国碳纤维产能达到4.4万吨/年,未来将进一步快速增长,2025年或将达到26.0万吨/年,2020年-2025年年均复合增长 率达56%。河南龙门结构机床碳纤维应用前景
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