Характеристики, применение и развитие углеродного волокна

Характеристики, применение и развитие углеродного волокна

1.Характеристики и свойства углеродного волокна

 Материалы из углеродного волокна черные, твердые, высокопрочные, легкие и другие новые материалы с превосходными механическими свойствами.Его удельный вес составляет менее 1/4 от веса стали.Прочность на растяжение композитных материалов из углеродного волокна обычно превышает 35000 МПа, что в 7,9 раз выше, чем у стали.Модуль упругости при растяжении составляет от 230 000 МПа до 430 000 МПа.Поэтому удельная прочность углепластика, то есть отношение прочности материала к его плотности, превышает 20000 МПа/(г/см3), а удельная прочность стали А3 составляет 590 МПа/(г/см3). Модуль упругости также выше, чем у стали.Чем выше удельная прочность материала, тем меньше собственный вес детали, чем выше удельный модуль упругости, тем больше жесткость детали.В этом смысле иллюстрируется широкая перспектива применения углеродного волокна в технике.Глядя на превосходные свойства многих новых композитных материалов, таких как Полимерный композитный стекловолоконный материал, композитные материалы на основе металлов и композитные материалы на основе керамики, многие эксперты предсказывают, что композитные материалы вступят в эпоху широкого применения материалов со времен стали.

Композиционные материалы из углеродного волокна и стекловолокна ПАН:

(1) Механические свойства, более низкая плотность, чем у металла, легкий вес;высокий модуль, высокая жесткость, высокая прочность, высокая усталостная прочность, отличная износостойкость и смазывающая способность;отличное гашение вибрации;

(2) Небольшая термостойкость, стабильность, коэффициент теплового расширения, хорошая стабильность размеров, теплопроводность;отличная термостойкость в инертном газе;

(3) Он принадлежит к множеству проводящих материалов, обладающих свойствами электропроводности и экранирования электромагнитных волн, а также свойствами электропроводности и экранирования электромагнитных волн.(4) Он превосходно пропускает рентгеновские лучи, и в соответствии с этой целью можно спроектировать соответствующую структуру.

В 2007 году главный японскийПоставщик углеродного волокнаToray Co., Ltd. сотрудничала с Nissan Motor и другими компаниями для разработки передовых материалов с использованием углеродного волокна, которые позволяют значительно снизить вес основных частей автомобиля, таких как шасси.Новая технология снижает общий вес автомобиля на 10% и снижает расход топлива на 4–5%.Кроме того, ударопрочность в 1,5 раза выше, чем у обычного.Производители планируют внедрить новую технологию в коммерческие автомобили через три года.Новая технология обещает ускорить переход на автомобильное сырье, ориентированное на сталь, на фоне ужесточения регулирования счетов за топливо для сокращения выбросов парниковых газов во всем мире.

2.Применение углеродного волокна

  Углеродное волокно — это общий термин для волокон с содержанием углерода более 90%, названный в честь высокого содержания углерода.Углеродное волокно обладает различными превосходными свойствами элементарного углерода, такими как малый удельный вес, термостойкость, термостойкость, химическая стойкость и проводимость и т. д. Оно обладает спутыванием волокон и отличными механическими свойствами.В частности, его удельная прочность и удельный модуль упругости высоки, и он может выдерживать высокую температуру 2000°С при условии изоляции кислорода.Это важное промышленное сырье из стекловолокна.и подходит для упрочнения композиционных материалов, абляционных материалов и теплоизоляционных материалов.Это новый материал, разработанный в начале 1960-х годов и теперь ставший незаменимым новым материалом в современном обществе.

Среди товаров для отдыха первое применение углеродного волокна PAN — это удочка.В настоящее время годовой объем производства удочек из углеродного волокна в мире составляет около 12 миллионов, а количество используемого углеродного волокна составляет около 1200 тонн.Применение углеродного волокна в клюшках для гольфа началось в 1972 году. В настоящее время годовой объем производства углеродного волокнагольф-клубов мира составляет около 40 миллионов бутылок, а количество углеволокна эквивалентно 2000 тоннам.Применение теннисных ракеток началось в 1974 году. Сейчас в прошлом году в мире было произведено около 4,5 миллионов ракеток из углеродного волокна, а для использования углеродного волокна требуется около 500 тонн.Помимо прочего, углеродное волокно также широко используется в лыжах, снегоходах, лыжных палках, бейсбольных битах, дорожных играх и морском спорте.

Признавая легкий вес, усталостную прочность, коррозионную стойкость и другие свойства углеродного волокна, оно широко используется в аэрокосмической промышленности.В области космических полетов высокомодульные углеродные волокна нашли применение в искусственных спутниках благодаря их легкому весу (жесткости) и теплопроводности и стабильности размеров.В последние годы они использовались в спутниках связи, таких как «Иридий».

Формовочная масса в основном смешивается с термопластичной смолой в видерубленые пряди из стекловолокна, который обладает эффектом усиления, антистатического и экранирования электромагнитных волн и широко используется в бытовой технике, офисном оборудовании, полупроводниках и смежных областях.

3. Статус производства изделий из углеродного волокна в моей стране.

  Производство и использование углеродного волокна в моей стране все еще находится на ранней стадии.Производственные мощности отечественного углеродного волокна составляют лишь около 0,4% от общего объема выпускаемой продукции.высокоэффективная ткань из углеродного волокнав мире, и более 90% внутреннего потребления зависит от импорта.Качество прекурсора ПАН всегда было узким местом, ограничивающим крупномасштабное производство углеродного волокна в моей стране.Кроме того, поскольку углеродное волокно уже давно считается стратегическим материалом, развитые страны закрылись для внешнего мира.Поэтому эксперты отрасли считают, что усиление фундаментальных исследований является основой инноваций и фундаментальным путем развития отечественной промышленности углеродного волокна.

Моя страна начала изучать углеродное волокно с 1960-х по 1970-е годы, почти не отставая от мира.После более чем 30 лет напряженной работы японская компания Toray разработала продукцию из углеродного волокна, близкую к уровню T300, но производительность и качество не могут удовлетворить внутренний спрос, который находится далеко от зарубежных стран.По сравнению с передовым международным уровнем, нерешенными проблемами внутреннего углеродного волокна являются низкая прочность углеродного волокна, плохая однородность и стабильность, а уровень развития почти на 20-30 лет отстает от уровня в развитых странах, а масштаб производства невелик, техническое оборудование является отсталым, а эффективность производства низка.

В настоящее время мировые мощности по производству углеродного волокна составляют около 35 000 тонн, а годовой спрос на китайском рынке составляет около 6 500 тонн.Это крупный потребитель углеродного волокна.Однако производство углеродного волокна в Китае в 2007 году составило всего около 200 тонн, и в основном это была продукция с низкими эксплуатационными характеристиками.Большая часть промышленности зависит от импорта, и цена на него очень высока.Например, на стандартном рынке T300 отсутствует техническая поддержка с независимыми правами интеллектуальной собственности, а отечественные предприятия еще не освоили полную технологию сердцевины из углеродного волокна.Качество, технология и масштабы производства углеродного волокна в моей стране сильно отличаются от зарубежных стран.Среди них высокоэффективная технология углеродного волокна монополизирована и заблокирована Японией и западными странами.Поэтому для реализации локализации углеродного волокна требуется длительный процесс.Из-за отсутствия рынка в последние годы в Китае наблюдается «лихорадка углеродного волокна», и многие научно-исследовательские институты и предприятия начали исследования углеродного волокна и проекты по индустриализации тысяч тонн.

#Материалы из углеродного волокна#Полимерный композитный стекловолоконный материал#Поставщик углеродного волокна#рубленые пряди из стекловолокна#высокоэффективная ткань из углеродного волокна