碳纤维发展现状及其发展趋势
国际碳纤维现状分析报告

国际碳纤维现状分析报告概述碳纤维是一种高性能纤维材料,具有轻质、高强度、高模量等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
本报告将对国际碳纤维产业进行现状分析,以期提供参考和指导。
1. 碳纤维产业总体情况碳纤维产业在全球范围内呈现快速增长的趋势。
根据市场调研机构的数据,碳纤维市场规模从2015年的100亿美元增长到2020年的150亿美元。
这一增长主要源于航空航天、汽车制造和体育器材等行业对碳纤维的需求不断增加。
2. 主要碳纤维生产国家和企业目前,日本、美国、德国和中国等国家是全球碳纤维生产的主要国家。
其中,日本的碳纤维产业发展最早,具有雄厚的技术实力和丰富的经验,市场份额占据全球的30%以上。
美国和德国的碳纤维产业也相对发达,技术水平和产品质量在国际上处于领先地位。
中国作为世界制造大国,在碳纤维产业的发展中起到了重要作用。
目前,中国的碳纤维企业数量众多且规模不断扩大,技术水平和产品质量也在逐步提高。
中国的碳纤维市场份额逐年增加,已成为全球碳纤维产业的重要参与者。
3. 市场应用情况碳纤维在航空航天、汽车制造和体育器材等领域具有广泛的应用。
在航空航天领域,碳纤维被用于制造飞机机体、机翼和推进器等部件,以提高飞行器的强度和耐久性,同时减轻自身重量,提高燃油效率。
在汽车制造领域,碳纤维被应用于汽车车身和底盘等部件的制造,以实现轻量化,提高汽车性能和燃油经济性。
在体育器材领域,碳纤维被广泛用于制造高尔夫球杆、网球拍和自行车等器材,以提高产品的强度和稳定性,提升运动员的表现水平。
4. 挑战与机遇碳纤维产业面临一些挑战和机遇。
挑战方面,碳纤维的生产成本较高,技术门槛也较高,限制了其在一些领域的广泛应用。
此外,碳纤维的回收利用和环境影响等问题也需要关注和解决。
机遇方面,碳纤维在新兴领域的应用潜力巨大。
例如,新能源汽车领域的发展推动了碳纤维复合材料在汽车制造中的应用。
随着技术的不断进步和成本的降低,碳纤维有望在更多领域替代传统材料,促进产业的进一步发展。
碳纤维增强复合材料技术发展现状及趋势

碳纤维增强复合材料技术发展现状及趋势碳纤维增强复合材料是一种具有轻质、高强度、耐腐蚀、抗疲劳等优点的新型复合材料,已经广泛应用于航天航空、汽车、船舶、体育器材等领域。
近年来,随着科技的发展和需求的增加,碳纤维增强复合材料技术也在不断进步,呈现出以下发展现状和趋势。
1.材料性能提升:随着碳纤维及复合材料制备技术的不断改善,碳纤维增强复合材料的力学性能得到了极大的提升。
例如,新型的高性能碳纤维材料具有更高的拉伸强度和模量,可以满足更高的工程性能要求。
2.成本降低:由于碳纤维和树脂材料的价格较高,导致碳纤维增强复合材料的成本相对较高。
为了降低成本,正在研究开发更加经济实用的碳纤维制备技术,比如通过改变纤维结构、调整成纤维化学组成等方式降低成本。
3.制备工艺改进:为了更好地满足不同工程应用的需求,人们正在不断改进碳纤维增强复合材料的制备工艺。
例如,采用新的纤维排列方式、改变纤维束的堆放方式等,可以提高材料的强度、断裂韧性和耐疲劳性。
4.新型纤维增强材料的研发:除了传统的碳纤维增强复合材料,人们还在研究开发其他类型的纤维增强材料,如陶瓷纤维、金属纤维等。
这些新型纤维材料可以通过与树脂组合使用,进一步提高复合材料的力学性能和耐高温性能。
5.应用领域的拓展:碳纤维增强复合材料已经成功应用于航空航天和汽车行业,而随着技术的进步,复合材料的应用领域将进一步拓展。
例如,在新能源领域,碳纤维增强复合材料可以用于制造风力发电机叶片和光伏支架;在医疗器械领域,可以制备高性能的假体和支架等。
总之,碳纤维增强复合材料技术在不断发展中,其性能提升、成本降低、制备工艺改进、新型材料研发和应用领域拓展等方面都显示出明显的趋势。
这一技术的进步将进一步推动碳纤维增强复合材料在各个领域的应用,并为新材料和新技术的研发提供更加广阔的空间。
2023年3D打印碳纤维行业市场发展现状

2023年3D打印碳纤维行业市场发展现状目前,3D打印碳纤维技术已经被广泛应用到许多领域中,如航空、汽车、医疗等。
该技术的主要优势是生产速度快,精度高,且可根据用户需求定制产品。
下面将从市场状况和发展前景两个方面对3D打印碳纤维行业进行分析。
市场状况:碳纤维材料的应用范围因其高强度、耐腐蚀性、重量轻等优势而不断扩大,同时,3D打印碳纤维技术的广泛应用也使得该材料市场需求量不断增加。
最近几年,全球3D打印碳纤维材料市场规模不断扩大,预计到2025年将达到18亿美元。
3D打印碳纤维技术在航空、汽车、医疗等领域的应用也呈现出持续增长的趋势。
航空业中,3D打印碳纤维技术被用于生产零件和结构体,可以大大降低生产成本和周期,并提高生产效率。
在汽车制造业中,3D打印碳纤维材料作为核心材料,应用上的优势也得到了充分体现。
在医疗行业中,3D打印技术可以制造仿真人体器官,最大程度地缩短了人工制造器官的时间和成本。
发展前景:3D打印碳纤维技术的发展前景非常广阔,未来预计将在以下几方面得到拓展:1. 全球航空、汽车、医疗、电子等行业的需求将会继续增加,3D打印碳纤维材料的应用前景十分广阔。
2. 3D打印技术的不断进步和研发创新将加速碳纤维制造技术的进步,3D打印碳纤维将会有更高的产能和质量,降低原材料浪费率。
3. 3D打印碳纤维技术将在未来越来越多地应用在复杂的结构体的生产上,如航空、航天领域中的飞机及卫星组件等。
4. 3D打印碳纤维技术发展的另一个方向是个性化定制,3D打印可以根据客户要求进行定制化生产,实现个性化生产,满足客户需求。
总之,随着3D打印碳纤维技术的不断发展和研究,碳纤维材料的应用范围也将不断扩大。
未来的碳纤维行业发展前景十分广阔,需求量将会持续增长。
2024年活性碳纤维(ACF)市场发展现状

2024年活性碳纤维(ACF)市场发展现状1. 简介活性碳纤维(ACF)是一种具有高孔隙度和大比表面积的纤维材料。
它由活性碳纤维原料经过高温炭化和气体活化处理而成。
ACF在吸附、催化、导电等领域有广泛应用,并且由于其独特的性能,在新能源、环境保护、医疗等领域的需求不断增长。
2. 市场规模根据市场调研数据显示,活性碳纤维(ACF)市场近年来呈现出快速增长的趋势。
截至目前,全球ACF市场规模已达到XX亿美元,并预计未来几年将保持稳定增长。
3. 主要应用领域3.1 吸附材料活性碳纤维作为一种优秀的吸附材料,在水处理、空气净化等领域中得到广泛应用。
其大比表面积和孔隙结构能够有效吸附有害物质,提高净化效果。
随着城市化进程和环境污染的加剧,吸附材料市场需求将继续增长。
3.2 电池材料ACF在电池材料中有着重要的应用。
其高导电性和良好的储能性能使得活性碳纤维成为电池生产的理想材料。
目前,锂离子电池等新能源电池的快速发展推动了ACF 市场的增长。
3.3 催化剂载体活性碳纤维常被用作催化剂的载体。
其大孔隙结构和高比表面积有利于催化剂的分散和反应过程的进行。
在化工、石油等领域,催化剂载体的需求日益增长,带动了ACF市场的发展。
3.4 医疗领域活性碳纤维在医疗领域有广泛的应用,如人工器官、生物医学材料等。
其生物相容性和孔隙结构的特点使其成为医疗材料的理想选择。
随着人口老龄化程度的加剧和医疗技术的进步,ACF在医疗领域的市场将持续增长。
4. 市场发展趋势未来ACF市场的发展将呈现以下趋势:4.1 高性能化随着技术的不断进步,活性碳纤维的性能将不断提升。
纤维材料的制备工艺和表面改性技术的创新将使ACF具备更好的吸附性能、导电性能和化学稳定性,满足不同领域的需求。
4.2 新能源需求增长新能源领域对ACF的需求将继续增长。
随着可再生能源的快速发展,对电池和储能材料的需求将增加,进一步推动ACF市场的扩大。
4.3 环保意识提高全球环保意识的提高将促进活性碳纤维在污染治理和环境保护领域的应用。
2024年碳纤维加固市场发展现状

2024年碳纤维加固市场发展现状引言碳纤维加固技术是一种新兴的结构加固方法,具有重量轻、强度高等优点,被广泛应用于建筑、桥梁、航空航天等领域。
本文将介绍碳纤维加固市场的现状,包括市场规模、应用领域、发展趋势等。
市场规模碳纤维加固市场在过去几年内呈现出快速增长的趋势。
根据市场调研机构的数据显示,碳纤维加固市场规模从2015年的10亿美元增长到了2020年的30亿美元,年复合增长率达到了20%。
预计在未来几年内,市场规模还将继续增长。
应用领域建筑行业碳纤维加固技术在建筑行业中被广泛应用,主要用于加固混凝土结构、钢结构和木结构。
由于碳纤维加固材料具有高强度、轻质、抗腐蚀等特点,能够有效地提高结构的抗震、抗风等性能,因此受到了建筑行业的青睐。
桥梁行业桥梁是碳纤维加固的重要应用领域之一。
随着交通运输的发展,很多老旧桥梁需要进行加固维修,而传统的加固方法存在一些缺点,如施工周期长、造成交通阻塞等。
碳纤维加固技术通过悬挂式加固和包裹式加固等方法,可以快速、有效地对桥梁进行加固,提高其承载能力和使用寿命。
航空航天行业碳纤维材料具有轻质高强度的特点,因此在航空航天行业中有广泛的应用。
碳纤维加固技术可以用于加固飞机、火箭等航空器的结构部件,从而提高其性能和安全性。
发展趋势技术创新随着碳纤维加固技术的应用不断扩大,厂商们开始注重技术创新,推出更加高效、环保的加固材料和工艺。
例如,一些厂商正在研发具有自愈功能的碳纤维材料,以应对结构受损后的修复问题。
市场竞争随着市场规模的扩大,碳纤维加固领域的竞争也越来越激烈。
现有的厂商不断提升产品质量和性能,同时新的竞争者也在不断涌现。
因此,市场竞争将促使碳纤维加固技术不断创新和进步。
法规支持为了推动结构加固技术的发展,许多国家和地区都制定了相关的法规和标准,以规范碳纤维加固工程的施工和质量要求。
这些法规的出台将进一步推动碳纤维加固市场的发展。
结论碳纤维加固市场在过去几年内实现了快速增长,未来仍具有较大的发展潜力。
《我国碳纤维工业现状和碳纤维应用》

《我国碳纤维工业现状和碳纤维应用》以下是中国碳纤维工业的一些现状和碳纤维应用的主要领域:一、碳纤维工业现状:1.生产能力增加:中国的碳纤维生产能力在过去几年中不断增加,成为全球最大的碳纤维生产国之一。
中国拥有多家大型碳纤维生产企业,提供多种类型和规格的碳纤维产品。
2.技术进步:中国的碳纤维工业经历了技术进步,提高了生产效率和质量。
中国的碳纤维制造商在材料性能、纤维质量和成本方面取得了显著的改进。
3.应用领域扩展:碳纤维广泛应用于航空航天、汽车制造、体育用品、建筑材料、能源储存等领域。
中国的碳纤维制造商不断寻求新的应用领域,如新能源汽车、风能和船舶制造。
二、碳纤维应用领域:1.航空航天:碳纤维在航空航天领域的应用非常广泛,用于制造飞机机身、机翼、飞行控制部件等,以提高飞行器的轻量化和燃油效率。
2.汽车制造:汽车制造业采用碳纤维来减轻汽车重量,提高燃油效率和碰撞安全性。
中国的汽车制造商正在积极采用碳纤维材料,特别是在电动汽车领域。
3.体育用品:碳纤维在制造高级体育用品如高尔夫球杆、自行车、滑雪板和网球拍方面得到广泛应用,因其轻量化和高强度。
4.建筑材料:碳纤维在建筑领域用于加固和维修混凝土结构,提高建筑物的耐用性和抗震性。
5.能源储存:碳纤维在制造风力涡轮机叶片和储能设备中有应用,有助于提高能源生产和储存效率。
6.船舶制造:碳纤维在轻型船舶制造中用于提高船体强度和降低燃油消耗。
需要注意的是,碳纤维是一种高性能材料,但其制造成本相对较高,这在一些应用中可能限制了其广泛应用。
随着技术的进步和规模效益的实现,碳纤维的成本可能会下降,从而推动更多领域的应用。
此外,随着可持续发展和环保意识的增强,碳纤维的可再生和可回收性也受到越来越多的关注。
国内外碳纤维产业现状及发展趋势

国内外碳纤维产业现状及发展趋势碳纤维是一种具有轻质、高强度和优异的耐热性能的新材料,被广泛应用于航空航天、汽车工业、体育用品、建筑材料等领域。
随着全球对环境保护和高性能材料需求的不断增长,碳纤维产业正面临着巨大的发展机遇。
国内碳纤维产业起步较晚,但在过去的几年里取得了快速的发展。
目前,中国已成为全球最大的碳纤维生产国之一。
根据中国碳纤维工业协会的数据,截至2019年,中国碳纤维年产量已经超过2.5万吨。
其中,航空航天、汽车工业、体育用品和建筑材料是中国碳纤维的主要应用领域。
在国际市场上,碳纤维产业被认为是高附加值产业,一直以来都受到欧美等发达国家的关注和投资。
目前,日本、美国和欧洲国家是全球碳纤维产业的主要力量。
这些国家在碳纤维研发、生产和应用方面积累了丰富的经验,并在航空航天、汽车工业和高端体育用品等领域占据着重要地位。
在碳纤维产业的发展中,技术创新一直是重要的推动力。
目前,炭纤维的制备技术主要包括气相沉积法、湿纺工艺和改性牛仔的方法。
其中,气相沉积法是目前炭纤维制备的主要方法,具有制备工艺成熟、质量稳定等优点。
此外,碳纤维复合材料的加工技术也在不断进步,如预浸料和自动化生产线的应用,使得碳纤维的生产成本得到了一定程度的降低。
未来碳纤维产业的发展趋势主要包括以下几个方面:1.应用拓展:碳纤维具有轻质、高强度等特点,在航空航天、汽车工业和体育用品等领域有着广阔的应用前景。
随着人们对轻量化和高性能材料的需求不断增加,碳纤维的应用领域将会进一步扩大。
2.技术创新:在碳纤维的制备和加工方面,还存在一些挑战,如生产工艺复杂、成本高昂等问题。
因此,技术创新将是碳纤维产业发展的关键。
研发新的碳纤维制备技术和加工工艺,提高碳纤维的质量和生产效率,将推动碳纤维产业迈向新的发展阶段。
3.产业协同:碳纤维产业涉及到多个领域的合作,需要各个环节的协同发展。
例如,碳纤维的原材料、设备和应用领域之间的合作,可以促进碳纤维产业的发展和成熟。
碳纤维 行业 发展 现状

碳纤维是一种高强度、低密度、耐热、耐腐蚀的新型复合材料,由于其优异的性能,已经被广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等领域。
碳纤维行业随着技术的不断提升和市场需求的增加,发展迅速。
以下是碳纤维行业发展现状的详细阐述。
一、碳纤维市场规模目前,全球碳纤维市场规模已经达到近70亿美元,预计未来几年仍将保持高速增长,主要原因是碳纤维在航空、航天、汽车等领域的应用不断扩大。
二、碳纤维生产技术碳纤维生产技术主要分为聚丙烯腈(PAN)法、煤焦油法和天然纤维法三种。
其中,PAN法是目前主流的生产工艺,占据碳纤维市场的绝大部分份额,其优点是产品质量稳定、符合国际标准要求,但成本较高。
煤焦油法和天然纤维法虽然成本较低,但产品质量不稳定,难以满足高端市场的需求。
三、碳纤维应用领域碳纤维应用领域主要包括以下几个方面:1、航空航天领域:碳纤维被广泛应用于飞机、导弹等航空航天器的结构材料,其优异的性能可以大幅度减轻飞行器自重,提高燃料效率。
2、汽车领域:碳纤维在汽车制造中的应用逐渐增多,尤其是高端豪华车型。
碳纤维零部件的使用可以使汽车整车重量减轻,提高安全性和燃油经济性。
3、体育器材领域:碳纤维在高尔夫球杆、网球拍、自行车等体育器材中得到广泛应用。
碳纤维的轻量化和高强度特性,可以提高运动员的表现和竞技水平。
4、建筑领域:碳纤维也逐渐被引入到建筑领域,如钢筋混凝土加固、桥梁修缮等方面。
碳纤维的使用可以提高建筑物的抗震性和抗风性能,同时减少建筑材料的使用量。
四、碳纤维产业发展趋势1、技术创新:碳纤维产业在技术创新方面仍有很大的发展空间。
未来将致力于开发新的生产工艺、改善产品质量、提高生产效率等方面的技术创新。
2、产业链完善:碳纤维产业将逐渐形成完整的产业链,包括原材料、制备、加工、应用等环节。
未来,碳纤维产业将会更加集中化和专业化。
3、市场需求增长:随着碳纤维在航空、汽车、体育器材等领域的应用不断扩大,市场需求将进一步增长。
同时,碳纤维在新能源汽车、船舶等领域的应用也将逐渐增多。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
碳纤维发展现状及其发展趋势0 引言高性能纤维是指耐热好、质量轻、强度高、高模量的特种纤维材料。
作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有本征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代军民两用新材料,已广泛用于航空航天、交通、体育与休闲用品、医疗、机械、纺织等各领域。
碳纤维是纤维状的碳素材料,含碳量在90%以上。
它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。
碳纤维具有十分优异的力学性能,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维,特别是在2000℃以上的高温惰性环境中,碳材料是唯一强度不下降的物质,是其他主要结构材料(金属及其合金)所无法比拟的。
除了优异的力学性能外,碳纤维还兼具其他多种优良性能,如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低、光穿透性高,非磁体但有电磁屏蔽性等。
作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是先进复合材料最重要的增强材料,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。
碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面,发挥着非常重要的作用,对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代也有重要意义,对国防军工和国民经济有举足轻重的影响。
1国内外碳纤维的发展现状1.1 国外碳纤维的发展现状碳纤维的起源可追溯到19世纪后期,美国人爱迪生(Edson)用碳丝制作灯泡的灯丝,从而发明了电灯,给人类社会带来了光明。
但是在20世纪初期,美国通用电器公司的库里基(Coolidge)发明了用钨丝取代碳丝作为灯丝,并一直沿用至今。
这使得碳丝一度退出了历史舞台。
直到20世纪50年代,在美苏冷战和争霸的时代背景下,为了解决战略武器的耐高温和耐烧蚀材料,碳纤维再次进入人们的关注视角。
并自此以后,在材料科学领域掀起了碳纤维研究与开发热潮,各种有机纤维被用来尝试制备碳纤维。
经过几十年的发展,形成了聚丙烯腈(PAN)、沥青和粘胶三大原料体系。
其中,PAN基碳纤维因其生产工艺简单、生产成本较低和力学性能优良的特点,已成为发展最快、产量最高、品种最多以及应用最广的一种碳纤维。
目前,PAN碳纤维市场用量最大,按力学性能可分为高模量、超高模量、高强度和超高强度4种碳纤维;按用途可分为宇航级小丝束碳纤维和工业级大丝束碳纤维,其中小丝束初期以1K、3K、6K(1K为1000根长丝)为主,逐渐发展为12K和24K,大丝束为48K以上,包括60K、120K、360K和48 0K等。
国外PAN基碳纤维的研究与开发开始于20世纪60 年代。
起初,碳纤维主要用于军工和宇航,经过40余年的发展,其应用领域正在向工业领域和普通民用领域扩大。
世界PAN 基碳纤维生产厂商主要有日本Toray(东丽)、Toh o(东邦)、Mitsubishi Rayon(三菱人造丝),美国Hexcel(赫克塞尔)、Amoco(阿莫科)和Zoltek(卓尔泰克)等公司。
沥青基碳纤维主要生产厂商有日本Mitsubishi Chem(三菱化学)、Kureha (吴羽)、Donac与美国A moco 公司。
在小丝束碳纤维(3 K,6 K和12 K)方面,Toray、Toho与Mitsu bishi Rayon等3家公司已形成垄断,其产能分别达到9 100、5 600和4 700 t / a,占世界总产能的31.6 %、19.5 %和16.3 %。
大丝束碳纤维的主要生产国是美国、德国与日本,产能情况如表1.1所示,其产量大约是小丝束碳纤维产量的33 % 左右。
表1.1 世界大丝束碳纤维产能情况 t/a生产商产能美国AKZO-Fortafil(阿克苏-福坦菲尔) 3500Zoltek 1800Aldila(阿尔迪拉) 1000德国SGL(爱斯奇爱尔) 1900日本Toray 300总计9500近年来,大丝束碳纤维获得飞速发展,世界上过去不生产大丝束碳纤维的一些碳纤维生产厂也纷纷打算生产大丝束碳纤维或已开始生产大丝束碳纤维,最典型的当推Toray公司;同时,国外已经通过利用与电磁辐射有关的等离子技术由完全和部分稳定的碳纤维原丝来生产碳纤维;并且把纳米技术也应用在碳纤维上,研制出纳米碳纤维,Carbon Nanotechnologies Inc.(Houston,TX)、Materials & Electrochemical Research Corp.(Tucson,AZ)和日本Mi tsubushi Chem与Toray等计划大规模生产纳米碳纤维。
1.2 我国碳纤维发展现状从20世纪70年代中期开始,经过30余年的发展,我国碳纤维从无到有,从研制到生产取得了一定的成绩,但总的来说,我国碳纤维的研制与生产水平还较低,目前仅相当于国外20 世纪70 年代中、末期水平。
1.2.1 PAN 基碳纤维我国PAN 基碳纤维的开发研制已有30多年历史。
20世纪60年代初,吉林应用化学研究所已着手于PAN基碳纤维的研究,70年代初已完成连续化中试装置。
其后,上海合成纤维研究所、中国科学院山西煤化所等单位也开展研制工作,并于80 年代中期通过了中试。
我国碳纤维生产先后建成了从年产几百千克到年产几吨的小试装置和几十吨的中试生产装置,起步不晚,但发展缓慢,总生产能力还不及发达国家或地区的一家公司见表1.2。
表1.2 世界各大PAN基碳纤维公司2002-2004年的产能t/a生产公司生产能力日本Toray 9100(小丝束)日本Toho 5600(小丝束)日本Mitsubishirayon 4700(小丝束)美国Hexcel 2000(小丝束)英国Amoco 1900(小丝束)中国台湾台湾工程塑料公司1750(小丝束)美国AKZO-Fortafil 3500(大丝束)美国Zoltek 1800(大丝束)美国Aldila 1000(大丝束)德国SGL 1900(大丝束)2002年国内PAN基碳纤维需求量约为2 235t ,其中体育休闲领域需求量为1935t,占87%;一般产业需求量为250t,占11%;军工领域需求量为50t,仅占2% 。
2003 年3 月10日,英国AMEC / ACE(艾麦克)公司与中国安徽华皖碳纤维有限公司关于年产量分别为PAN原丝500 t、碳纤维200 t(均以12 K计算)的技术转让合同在上海正式签约,预期2005年初本项目投产,这将极大地推动我国碳纤维的发展。
1.2.2沥青基碳纤维世界沥青基碳纤维的生产能力较小,国内沥青基碳纤维的研究和开发较早,但在开发、生产及应用方面与国外相比有较大的差距见表1.3。
表3 2002—2004年世界沥青基碳纤维的生产厂家及产能品种国家或公司产能/(t·a-1)强度/MPa 模量/GPa通用型碳纤维中国450 686 41 Donac 300 686 34 Kureha 900 590~980 30~33 Niffobo 开发中657~980 40~49 Noppon 开发中784~980 39~49高性能碳纤维Amoco 140~230 1300~2400 170~960 MitsubishiChem500 1800~3300 176~735 Nippon Sekiyu 50 3230~3300 392~686 Donac 开发中1800~3000 140~600 Kureha 开发中1800~4000 150~40020世纪70年代初,上海焦化厂以煤焦油为原料成功地制取了碳纤维,但因试验结果不稳定,产品质量不高而中止。
1979 年,中国科学院山西煤化所开始研制沥青基碳纤维,1985 年通过小试。
在此基础上,冶金部在烟台筹建了新材料研究所,生产通用级沥青碳纤维,规模70 ~100 t / a,主要做飞机的刹车片。
90年代初扩大到150 t / a。
但由于设备未过关,又无改造资金,处于停产状态。
鞍山东亚精细化工有限公司投资1.2亿元人民币于90年代初从美国Ashland(阿什兰德)石油公司引进了全套生产设备,生产能力为200 t / a,1994年动工建设,1995 年投产。
近年来,我国碳纤维的产量虽有增加,但与不断增长的需求相比仍有较大的差距。
我国沥青基碳纤维与PAN 基碳纤维相比发展较慢,但由于生产成本较低,价格约为PAN基碳纤维的1 / 3 ~1 / 4,因此沥青基碳纤维在民用及建筑领域的应用前景较为广阔,这将为我国沥青基碳纤维的发展提供良好的机遇。
1.2.3小结近些年来,随着我国整体实力的不断提升,对碳纤维的需求量也与日俱增,而我国碳纤维现阶段大部分依赖进口,2004年全国碳纤维用量为4000吨,国内实际产量仅为1O多吨,而且无论是质量还是规模与国外相比差距都很大。
另据估测2009年我国碳纤维需求将达到7500吨,这表明我国碳纤维严重供不应求。
尽管目前国际社会碳纤维的制造技术与产品对华出口有所松动,通用级碳纤维进口渠道已经开通,但高性能碳纤维对我国依然限制。
由于我国对碳纤维需求的日益增加,聚丙烯腈基碳纤维成为国内新材料业研发的热点,如上海石化公司准备采用NaSCN一步法生产数千吨PAN基原丝。
上海星楼实业有限公司拟建立400吨/年大丝束碳纤维生产线,上海市合纤所采用亚砜两步法研制和小批量生产PAN基原丝以及碳纤维,上海碳素厂也有小型碳化线及碳纤维下游产品。
安徽华皖集团(原蚌埠灯芯绒集团公司)建立500吨/年PAN原丝和200吨/年碳纤维生产线,其PAN原丝采用亚砜一步法,技术由国外引进,产品以12K的T300级碳纤维为主,并准备引进成熟的预浸料生产线。
广西桂林市化纤总厂拟建200吨/年碳纤维生产线,产品为3-12K的小丝束碳纤维。
山东天泰碳纤维有限责任公司将建立400吨/年生产线,碳纤维性能为T300级水平,产品以12 K为主。
青岛化工学院高分子工程材料研究所(恒晨公司)将建立50吨/年左右的碳纤维生产线。
江苏扬州与中国科学院山西煤炭研究所也计划合作建立高性能聚丙烯腈原丝和碳纤维的生产中试基地。
吉林石化公司放弃了以前采用硝酸一步法生产原丝的技术,与北京化工大学合作承担了国家“九五”科技攻关项目,共同研究开发二甲基亚砜法高性能聚丙烯腈原丝生产技术,并将充分依靠自己的技术建立500吨/年原丝和200吨/年碳纤维生产线。
兰化集团化纤厂已有100吨/年原丝生产线和预氧化生产装置,计划配套碳化装置生产碳纤维,原丝采用NaSCN一步法,该厂的腈纶生产线是我国从国外最早引进的,有丰富的生产经验和技术积累。