碳纤维 Carbon Fiber

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碳纤维(Carbon Fiber)概况

碳纤维(Carbon Fiber)概况

碳纤维(Carbon Fiber)材料1、概况碳纤维是长而细的材料线,直径约0.005-0.010毫米,主要由碳原子组成。

碳原子在微观晶体中键合在一起,微观晶体或多或少地平行于纤维的长轴排列,从而使纤维的尺寸异常坚固。

碳纤维按纤维的拉伸模量分类。

英制的度量单位是每平方英寸横截面积的磅力,即psi。

被归类为“低模量”的碳纤维的拉伸模量低于3480万磅/平方英寸(2.4亿千帕)。

其他按拉伸模量升序排列的分类包括“标准模量”,“中模量”,“高模量”和“超高模量”。

超高模量碳纤维的拉伸模量为72.5 -145.0百万psi(5亿- 10亿kPa)。

相比之下,钢的拉伸模量约为2900万磅/平方英寸(2亿千帕)。

因此,最坚固的碳纤维比钢强十倍,比铝强八倍,更不用说比两种材料轻得多了,分别是五倍和1.5倍。

此外,它们的疲劳性能优于所有已知的金属结构,并且当与适当的树脂结合使用时,它们是可用的最耐腐蚀的材料之一。

三十年前,碳纤维是一种太空时代的材料,价格昂贵,无法用于除航空航天之外的任何其他领域。

然而,如今,碳纤维被用于风力涡轮机、汽车、体育用品以及许多其他应用中。

得益于像ZOLTEK这样的碳纤维制造商,他们致力于扩大容量,降低成本和发展新市场的商业化概念,碳纤维已成为一种可行的商业产品。

2、工业化生产步骤稳定,在纤维碳化之前,需要对其进行化学改性,以将其线性原子键转换为更热稳定的阶梯键。

这是通过将空气中的纤维加热到大约390-590°F(200-300°C)30-120分钟来完成的。

此步骤使纤维从空气中吸收氧分子并重新排列其原子键合模式,从而化学地改善稳定性。

碳化,纤维稳定后,将其在装满不含氧气的气体混合物的熔炉中加热至约1830-5500°F(1000-3000°C)的温度几分钟。

随着纤维被加热,非碳原子被排出,剩余的碳原子形成紧密结合的碳晶体,这些晶体或多或少地平行于纤维的长轴排列。

碳纤维名词解释

碳纤维名词解释

碳纤维名词解释碳纤维是一种不可替代的现代材料,由原料(碳原料)制成,在航空航天、汽车、运动器材、工业制品、医疗器械等领域有广泛应用,并拥有极高价值。

什么是碳纤维(Carbon Fiber)?碳纤维是一种非金属纤维,由含碳元素的合成材料(例如碳棒、碳粉末等)经过高温热处理、制造和改性等工艺,形成独特的结晶结构及立体网络结构,形成具有高强度及优异特性的复合材料点缀,是一种具有高承载能力的碳模板材料。

碳纤维具有优良的力学性能、抗拉强度、抗压强度、耐热性、耐腐蚀性以及较低的密度等特点,所以得到了广泛的应用,在航空航天、汽车、运动器材、工业制品、医疗器械等领域均有使用。

首先,碳纤维在航空航天领域的应用非常广泛,主要应用于飞机机身的结构件及引擎的部件,例如:碳纤维复合材料用于制作飞机机身外壳、机翼、机尾及发动机的部件;碳纤维增强树脂(CFRP)用于制作结构的复合材料,可以提高飞机机身和发动机的安全性,减少飞机的质量,降低燃油消耗,提高飞机的抗拉强度、抗压强度等性能;此外,碳纤维复合材料还可以用于制作飞机机身上的应急发电机、舱内安全设备,以及用于动力装置的冷却系统支架等。

其次,碳纤维在汽车领域的应用也很广泛,主要是用来制造汽车车身的结构件,例如:碳纤维复合材料用于制作汽车车身框架、汽车车身护板、车门、车顶及轮毂等;碳纤维增强树脂(CFRP)用于制作车身结构复合材料,可以提高汽车车身的抗拉强度、抗压强度等性能,以及减轻汽车重量,提高汽车的动力性能和油耗,使车辆更稳定、更舒适而又更省油;此外,碳纤维复合材料还可以用于汽车安全带、车窗及车内空间改善等。

最后,碳纤维还可用于制造运动器材、工业制品、医疗器械等。

碳纤维复合材料的优异特性吸引了国内外众多企业的合作,以应用碳纤维材料制造运动器材、工业制品、医疗器械等产品。

例如,碳纤维复合材料可用于制造自行车、滑雪板、高尔夫球杆、建筑铝材、家具及医疗器械等,其优良的力学性能、抗拉强度、抗压强度、耐热性、耐腐蚀性以及较低的密度可满足众多应用需求。

碳纤维材料

碳纤维材料

碳纤维外壳的Thinkpad
碳纤维三脚架
碳纤维自行车
碳纤维应用实例
集热管
碳纤维医疗填平床板
太阳能热水器
碳纤维应用实例
碳纤维在工业中的应用
传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作 为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。 碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工 韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽 车板簧和驱动轴等。
第三、碳化,其温度为:聚丙烯腈纤维1000到1500℃,沥青1500到1700℃,粘胶 纤维400到2000℃。 第四、石墨化,聚丙烯腈纤维为2500到3000℃,沥青2500到2800℃,粘胶纤维 3000到3200℃。 第五、表面处理,进行气相或液相氧化等,赋予纤维化学活性,以增大对树脂的亲 和性。 第六、上浆处理,防止纤维损伤,提高与树脂母体的亲和性。所得纤维具有各种不 同的断面结构。
按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度 为1000兆帕、模量为100G帕左右。高性能型碳纤维又分 为高强型(强度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模 量300G帕以上)。强度大于4000兆帕的又称为超高强型; 模量大于450G帕的称为超高模型。
碳纤维原丝企业
就全球碳纤维产能来看,前 5大碳纤维生产企业市场 占有率达到 60%以上,其中 Toray 产能占比 18%
二、热膨胀系数小
绝大多数碳纤维本身的热膨胀系数,室内为负数(0.5~-1.6)×10-6/K,在200~400℃时为零,在小于 1000℃时为1.5×10-6/K。由它制成的复合材料膨胀系数 自然比较稳定,可作为标准衡器具。
三、导热性好
通常无机和有机材料的导热性均较差,但碳纤维的导 热性接近于钢铁。利用这一优点可作为太阳能集热器材料、 传热均匀的导热壳体材料。

碳纤维导热系数

碳纤维导热系数

碳纤维导热系数
1、碳纤维导热系数
碳纤维(Carbon Fiber)是一种由有机碳原料制造而成的非金属复合材料,它具有高强度,轻质,高强度以及良好的电磁隔离性。

由于其独特的物理性能,碳纤维已经占据了航空航天,医学,能源,社会服务等领域的应用位置。

同时,碳纤维也是一种热分析研究中经常用到的材料,其研究特别重要的一个指标是热导率,即碳纤维导热系数。

2、热传导机制
热传导是由于表面和内部温度不一致而引起的物质比率,由于物质流动性引起气体,液体或固体热能传导的过程。

碳纤维导热和热传导的原理相同,它也具有空间分布,温度,散热等特点。

聚合物材料的热传导机制可以分为三种:电子传导,热态韧性传导和声子传导,其中电子传导是碳纤维导热系数最主要的因素。

3、碳纤维尺度效应
碳纤维的导热系数跟其粒子尺度也有关联,碳纤维的热传导能力随着其粒子尺度的不断变小而有所减弱,这称为碳纤维的尺度效应。

尺度效应主要源于表面能量介导的热传导作用,这说明碳纤维在接触边界表面时会损耗较多的热传导热量。

实验结果表明,与由有机碳原料制备的碳纤维材料相比,由无机碳系制备的碳纤维材料比较容易形成尺度效应,且具有更多的热传导优势。

4、结论
从以上可以看出,碳纤维的热传导性能极大地受碳纤维的粒子尺度等因素影响,特别是粒子尺度变小,热传导会加剧,同时也受到热态韧性传导和声子传导等因素的影响。

因此,在研究碳纤维导热系数时,应充分考虑到这些因素,加以把握使碳纤维具有更好的热传导性能。

碳纤维

碳纤维

沟通知识概述
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LOG O
Thank you
聂旋 2015年6月7日
沟通知识概述
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2
碳纤维特性
LOG O
碳纤维的分类
聚丙烯腈基碳纤维
沥青基碳纤维
黏胶基碳纤维
制备高性能碳纤维, 总量不足世界总 是碳纤维制备的主流 碳化率高,成本最低。产量的1%,碱金属含 方法,总产量的95%。 量低。
沟通知识概述
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碳纤维特性
LOG O
聚丙烯腈基碳纤维制备工艺
1,原丝制备 2 预氧化 3 碳化 4 石墨化 5 表面处理 6 上浆处理
沟通知识概述
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1
碳纤维的发展Байду номын сангаас史
LOG O
国内厂家和国外厂家对比
东丽、东邦、三菱丽阳号称日本碳纤维领 域“三剑客”。每年他们都悉数亮相复材展。 占世界40%市场份额。 技术不够先进,厂家众多,利润低。
沟通知识概述
技术先进,资本雄厚,处于垄断地位。
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碳纤维的照片
2 碳纤维的特性
2
碳纤维特性
正负离子对撞机中的束 流管主漂移室内外筒构件 采用碳纤维复合材料。
在核聚变方面,托马克 聚变反应直接接触的部件 用C/C复合材料。 在铀的分离和浓缩中也 作为装置材料。
沟通知识概述
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碳纤维的应用及前景
LOG O
碳纤维在民用领域的应用
汽 车 工 业
能 源 工 业
土 木 建 筑
沟通知识概述
碳纤维增强的环氧树脂
碳纤维增强热塑性树脂 基体复合材料(CFRTR)

泰光-碳纤维介绍-中文

泰光-碳纤维介绍-中文

Advanced Composite Material Manufacture Team
■ Fatigue strengh 疲劳强度
(Comparison in retention of initial strengh
■ Specific tensile strengh/
比抗拉强度 碳丝/环氧树脂 比初期强度相比
Elongation (%)
1.8 1.5 2.1 1.8 2.0 2.0 1.5 1.7
Density (g/㎤)
1.78 1.76 1.80 1.76 1.80
TEX (g/1000m)
800 800 800 800 800 1,000 790 790
kgf/㎟
430 360 500 430 500 500 360 430
异方性石墨纤维
同方性石墨纤维
Product
石墨纤维
(表面处理, Sizing)
Advanced Composite Material Manufacture Team
▣ 碳纤维制造工序
Precursor
PolymeAN rization Co-mo 丙烯晴共聚用单体 聚合 Dope 聚合物 Spinning Machine 纺丝 Cold Stretching 冷伸长 Washing 洗涤 Oiling 上油 Hot Stretching 热伸长 Oiling 上油 Drying 干燥 原丝 蒸汽伸长 Steam Stretching
volume resistivity
体积电阻率
屏蔽电磁波性能
体积电阻率 热导系数
热膨胀系数
Advanced Composite Material Manufacture Team

碳纤维内部结构

碳纤维内部结构

碳纤维内部结构
碳纤维(Carbon fiber)是一种先进的复合材料,有着高强度、轻质、耐腐蚀等优良性能,在航空、航天、汽车、体育器材等领域得到广泛
的应用。

那么,碳纤维的内部结构是怎样的呢?
首先,碳纤维的主要成分是碳,是经过高温炭化处理的有机纤维。


内部结构主要由两个方面组成:纤维层次结构和碳化程度。

纤维层次结构是指碳纤维内部的纤维排列方式和层次。

通常来说,它
包括纤维的微观结构和纤维的宏观层次结构。

纤维的微观结构是指半
晶体的排列方式,通常是层板状的结构,也有一些是类似于筒状的结构。

纤维的宏观层次结构是指多个纤维的排列方式和组合方式。

例如,碳纤维可以分为单向纤维、双向纤维和多向纤维等不同类型,每种类
型的纤维层次结构都不同。

接着,碳化程度影响着碳纤维内部结构的性能。

碳化程度是指碳纤维
在高温条件下进行碳化处理的程度。

碳化程度越高,碳纤维内部的结
晶程度越高,纤维之间的结合力也越强,因此强度和刚度也越高。

同时,碳化程度还会影响到碳纤维的密度,通常情况下,碳化程度越高,密度越大。

总体来说,碳纤维的内部结构是由纤维层次结构和碳化程度两个方面组成的。

碳纤维内部的结构和性能直接关系到其在不同领域的应用。

因此,为了更好地使用碳纤维,我们需要更深入地了解碳纤维的内部结构,以发挥其最优良的性能。

cf是什么材料

cf是什么材料

cf是什么材料
CF是一种非常常见的材料,它的全称是碳纤维(Carbon Fiber),是一种由碳纤维束或碳纤维布与树脂、金属、陶瓷等复合材料制成的一种新型材料。

CF因其优异的性能而被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材、建筑等领域。

首先,CF具有极高的强度和刚度。

由于碳纤维的单根直径很小,因此其表面积相对较大,使得其在拉伸和弯曲时具有非常好的性能。

与钢铁相比,碳纤维的比强度和比刚度都要高出许多,这也是为什么CF在航空航天领域得到广泛应用的原因之一。

其次,CF具有较低的密度。

碳纤维的密度只有钢铁的四分之一左右,这意味着在相同的强度和刚度要求下,使用碳纤维可以大大减轻结构的重量。

在航空航天领域,重量一直是一个非常重要的考量因素,而CF的轻量化特性使得它成为了不可或缺的材料之一。

此外,CF还具有优异的耐腐蚀性能。

由于碳纤维本身具有化学稳定性,因此在恶劣的环境下,如高温、高湿、酸碱腐蚀等条件下,碳纤维仍然可以保持良好的性能,这使得它在航空航天和化工领域有着广泛的应用前景。

此外,CF还具有良好的疲劳性能。

由于碳纤维具有较好的弹性模量和强度,因此在受到循环载荷作用时,碳纤维的疲劳寿命要远远高于金属材料,这也是为什么CF在汽车、体育器材等领域备受青睐的原因之一。

综上所述,CF作为一种新型材料,具有极高的强度和刚度、较低的密度、优异的耐腐蚀性能和良好的疲劳性能,因此在航空航天、汽车、体育器材、建筑等领域有着广泛的应用前景。

随着科技的不断进步,相信CF在未来会有更加广阔的发展空间。

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目录1.碳纤维概述 (2)1.1碳纤维性质 (2)1.2.碳纤维主要用途 (3)2.国际碳纤维产业分析 (6)2.1.全球产能状况 (6)2.2.全球需求 (7)3.碳纤维生产工艺技术 (9)3.1.PAN基碳纤维 (9)3.2.沥青基碳纤维 (10)3.3.碳纤维生产工艺特点 (10)3.4.碳纤维生产技术 (11)4.中国碳纤维发展状况 (14)4.1.PAN基碳纤维 (14)4.2.沥青基碳纤维 (15)5.国产碳纤维存在的问题 (16)6.结语 (16)参考文献 (17)碳纤维1.碳纤维概述碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的新型纤维材料。

它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

作为高性能纤维的一种,碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用,从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。

因此,碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表,为世人所瞩目[1]。

1.1碳纤维性质[2,3,4,5,6]碳纤维是一种力学性能优异的新材料。

他的比重不到钢的1/4,比铝还要轻,比强度是铁的20倍。

同钛、钢、铝等金属材料相比,碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点,可以称为新材料之王。

因此,可以应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域、GOLF球棒等体育休闲领域。

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卫星、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500kg。

碳纤维除了具有一般碳素材料的特性:耐高温, 耐磨擦, 导电, 导热及耐腐蚀等, 其外形有显著的各向异性, 柔软, 可加工成各种织物, 又由于比重小, 沿纤维轴方向表现出很高的强度, 碳纤维增强环氧树脂复合材料, 其比强度、比模量综合指标, 在现有结构材料中是最高的。

碳纤维还具有极好的纤度〔纤度的表示法之一是9000米长纤维的克数〕,一般仅约为19克, 拉力高达300kg/mm2。

目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多一系列的优异性能, 因此在旨度、刚度、重度、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温,化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料具备不可替代的仇势。

碳纤维的物理性质如下:(1)碳纤维的密度在1.5—2.0g/cm3之间,这除与原丝结构有关外,主要决定于炭化处理的温度。

一般经过高温(3000℃)石墨化处理,密度可达2.0g/cm3。

(2)碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同,它有各向异性的特点。

平行于纤维方向是负值(-0.72×10-6~-0.90×10-6 K-1),而垂直于纤维方向是正值(32×10-6~22×10-6 K-1)。

(3)碳纤维的比热容一般为7.12×10-1KJ/(kg·K)。

热导率随温度升高而下降。

(4)碳纤维的比电阻与纤维的类型有关,在25℃时,高模量为775ìÙ/cm,高强度碳纤维为1500ìÙ/cm。

碳纤维的电动势为正值,而铝合金的电动势为负值。

因此当碳纤维复合材料与铝合金组合应用时会发生化学腐蚀。

碳纤维的物理性质如下:碳纤维的化学性质与碳相识,它除能被强氧化剂氧化外,对一般碱性是惰性的。

在空气中,温度高于400℃时则出现明显的氧化,生成CO与CO2。

在不接触空气和氧化剂时,碳纤维具有突出的耐热性能,与其他材料相比,碳纤维要温度高于1500℃时强度才开始下降,而其他材料的晶须性能也早已大大的下降。

另外碳纤维还具有良好的耐低温性能,如在液氮温度下也不脆化,它还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和减速中子等特性。

表1 不同种类碳纤维的力学性能1.2.碳纤维主要用途[7,8,9]1.2.1.高科技领域由于碳纤维复合材料密度低、刚性好合强度高,成为一种先进的航天材料。

我国对碳/碳烧蚀材料相关的科技问题进行了深入地研究,其研究成果已在导弹发射管、固体火箭发动机壳体、卫星和飞船上等得到应用。

1.2.2.飞机和汽车制造[10]碳纤维材料现在也成为汽车制造商青睐的材料,在汽车内外装饰中开始大量采用。

碳纤维作为汽车材料,最大的优点是质量轻、强度大,重量仅相当于钢材的20%~30%,硬度却是钢材的10倍以上。

所以汽车制造采用碳纤维材料可以使汽车的轻量化取得突破性进展,并带来节省能源的社会效益。

业界认为,碳纤维在汽车制造领域今后的使用量会越来越大。

在1992年期间,航空应用中对碳纤维的需求开始有所减少,主要是受到了商业飞机业衰退的影响,但是在1995年起得到迅速的恢复。

航空应用中对碳纤维的需求正在不断增多,波音777飞机利用碳纤维做结构材料,包括水平和垂直的横尾翼和横梁,这些材料被称为“首要的结构材料”,所以对他们的质量要求极其苛刻。

对于波音777飞机,日本东丽公司是波音公司指定的唯一有资格的碳纤维制造商。

欧洲空客也在他们的飞机上使用了大量的碳纤维,东丽的TORAYCA碳纤维将被大量应用在新型客机A380上。

美国波音公司推出新一代高速宽体客机—“音速巡洋舰”,约60 %的结构部件都将采用强化碳纤维塑料复合材料制成,其中包括机翼。

它比铝轻,但强度不相上下。

我国自行研制的碳纤维复合材料刹车预制件,其性能已全面达到国外水平。

采用这一预制件技术所制备的的国产碳/碳刹车盘已批量装备于国防重点型号的军用飞机,并在B757-200型民航飞机上使用,在其它机型上的使用也在实验考核中,并将向坦克、高速列车、高级轿车、赛车等推广使用。

1.2.3.体育休闲用品体育应用中的三项重要应用为高尔夫球棒、钓鱼杆和网球拍框架。

目前,据估计每年的高尔夫球棒的产量为3400万副。

按照国家和地区分类,这些高尔夫球棒主要产地为美国、中国、日本和中国台湾,美国和日本是高尔夫球棒的主要消费地,占80%以上。

全世界40%的碳纤维高尔夫球棒都是由东丽公司的碳纤维制成的。

全世界碳纤维钓鱼杆的产量约为每年2000万副。

网球拍框架的市场容量约为每年600万副,其它的体育项目应用还包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行车,同时,碳纤维还应用在划船、赛艇、冲浪和其它的海洋运动项目中。

我国在20世纪80年代初开始研制碳纤维复合材料体育运动器材。

1987年中山大学与东莞玻璃厂合作研制成功了碳纤维/玻璃纤维混杂增强环氧树脂的蜂窝夹层结构四人皮艇。

但高尔夫球杆、钓鱼竿、鱼线轮、网球拍、羽毛球拍、自行车架等仍是碳纤维的主要用途。

1.2.4.碳纤维加固建筑结构我国从1997年开始从国外引进碳纤维复合材料加固混凝土结构技术,并开始进行相关研究。

由于其巨大的技术优势,近几年成为了研究和工程应用的热点。

国内已有数十个高校和科研院所开展了此项研究工作,并取得了一批接近国际先进水平的研究成果。

由于我国具有世界上最为巨大的土木建筑市场,碳纤维加固建筑结构的应用将呈现不断增长的的趋势。

1.2.5.碳纤维复合材料抽油杆有关数据表明,至2008年有8%~10%更新或新增的抽油杆用碳纤维复合材料抽油杆取代,共需碳纤维320~420t。

预测至2010年如果按15%的取代量计算,则碳纤维消耗量可达624t。

1.2.6.风力发电机叶片如今,世界上风力发电机组的发电机额定功率越来越大,与其相适应的风机叶片尺寸也越来越大。

为了减少叶片的变形,在主乘力件如轴承和叶片的某些部位采用碳纤维来补充其刚度。

我国‘十五’期间的风机装机总容量已达到1.5GW,因而碳纤维在风力发电机叶片上的应用前景看好。

1.2.7.其他应用在铁路建筑中,大型的顶部系统和隔音墙在未来会有很好的应用,这些也将是碳纤维很有前景的应用方面。

压力容器主要用在汽车的压缩天然气(CNG),罐上,而且还用在救火队员的固定式呼吸器(SCBA)上。

CNG罐源于美国和欧洲国家, 现在日本和其他的亚洲国家也对这项应用表现出了极大的兴趣。

碳纤维的其它应用包括机器部件、家用电器、微机及与半导体相关的设备的复合材料的生产,可以用来起到加强、防静电和电磁波防护的作用。

另外,在X射线仪器市场上,碳纤维的应用可以减少人体在X 射线下的暴露。

2.国际碳纤维产业分析根据原料及生产方式不同,碳纤维主要分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维等。

但主要生产前两种碳纤维。

2.1.全球产能状况[11]据了解,目前全球碳纤维产能约3.5万t/a,预计到2015年, 其生产能力将达7.1万吨/年, 但需求增长更快, 仍不能满足需求。

我国市场年需求量6500t左右,属于碳纤维消费大国。

但我国碳纤维2007年产能仅200t左右,而且主要是低性能产品,没有形成规模化产业,绝大部分依赖进口,价格非常昂贵。

比如标准型T300 市场价格曾高达4000~5000元/kg。

由于缺少具有自主知识产权的技术支撑,国内企业目前尚未掌握完整的碳纤维核心关键技术。

我国碳纤维的质量、技术和生产规模与国外差距很大,其中高性能碳纤维技术更是被西方国家垄断和封锁。

2008年我国全面启动和实施的大飞机重大专项整体配套项目中,包括了碳纤维在内的诸多化工新材料项目。

许多碳纤维研究项目或千吨级产业化项目纷纷启动。

然而,由于我国碳纤维行业缺乏具有自主知识产权的核心产业化技术,产业发展不会一蹴而就,但发展契机已到。

国家发展改革委于2008-2009 年组织实施高性能纤维复合材料高技术产业化专项,重点支持碳纤维、芳纶、高强聚乙烯纤维及其高性能复合材料的生产技术及关键装备的产业化示范,以满足国民经济以及航空航天等高技术产业发展的需求,培育一批具有国际竞争力的龙头企业。

2.1.1PAN基碳纤维日本、美国的碳纤维生产商及我国台湾的台塑集团均自行生产PAN原丝,保障了碳纤维的品质及其稳定性,并有效地控制了产品的制造成本。

据预测,2008 — 2010年间,碳纤维小丝束(1K/3K/6K/12K/24K)的产能将增加1.9万t,2010年的理论产能将达到7.01万t。

日本东丽公司作为碳纤维行业的先行者,为确保领先地位,计划投资额约占全球碳纤维生产总投资额的33%;日本东邦Tenax公司在日本本土、欧洲和美国都投入了碳纤维工厂的建设,约占全球产能总投资的20%。

3家日本公司(东丽、东邦Tenax和三菱人造丝)的产能投资约占全球小丝束新产能的67%,而两家美国公司(Hexcel公司和Cytec公司)仅占16%,我国台湾的台塑公司约占12%。

美国Zoltek公司近年来不断创新,特别是在风能叶片等产业用领域寻求新发展。

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