體育用品行業(yè)用碳纖維種類有哪些

來源: 發(fā)布時間:2023-10-29

碳纖維比較難加工

碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,碳纖維是一種的力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。

就拿碳纖維和我們常見的鋼材來說,碳纖維的強度在 400 到 800 兆帕左右,而普通鋼材的強度為 200 到 500 兆帕。再來看韌性,碳纖維和鋼材基本類似,沒有明顯的區(qū)別。

碳纖維具有更高的強度,更輕的重量,所以說碳纖維是新材料中的**。正因為這種優(yōu)勢,碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)在加工過程中,基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用,使其物理特性與金屬有較大區(qū)別,CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬,而強度大于大部分金屬。因為 CFRP 的不均勻性,在加工過程中往往會出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離;CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性,使其在加工過程中對設(shè)備的要求較高,因此生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量切削熱對設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。

同時,其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展,要求也越來越細(xì)膩,對材料適用性做出要求,對CFRP的質(zhì)量要求也越來越苛刻,也致使加工成本上浮。


碳纖維復(fù)合材料的比強度和比模量高于鋼,拉伸強度一般在3500Mpa以上,是鋼的7-9倍。體育用品行業(yè)用碳纖維種類有哪些

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碳纖維復(fù)合材料在飛機上的使用比例不斷提升,使用部位逐步由受力較小的前緣、擾流板等構(gòu)件,向機翼、機身等飛機主要受力部件發(fā)展,當(dāng)前國產(chǎn)客機復(fù)合材料用量與國際

水平仍有明顯差距,未來國產(chǎn)飛機復(fù)合材料含量的提升空間廣闊。

根據(jù)航空工業(yè)集團(tuán)發(fā)布的《2019~2038年民用飛機中國市場預(yù)測年報》,預(yù)計2019~2038年間,中國民用航空市場需要補充7630架客機,總價值將超過1萬億美元。隨著我

國民用大型客機項目穩(wěn)步推進(jìn),未來隨著更多國產(chǎn)機型的量產(chǎn),碳纖維復(fù)合材料行業(yè)將迎來更大發(fā)展空間。


河南新能源汽車行業(yè)用碳纖維種類有哪些由上海泰晟電子科技發(fā)展有限公司提供的一組碳纖維伸縮套管被用于液晶半導(dǎo)體行業(yè)搬運機械臂中。

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具體而言,“十四五”期間,國內(nèi)碳纖維企業(yè)要重點做好三件事。一是根據(jù)用戶需求研發(fā)具有專門應(yīng)用性能的碳纖維,并提供符合用戶需求的預(yù)浸料原料。通過自主創(chuàng)新,開發(fā)出滿足用戶要求,可以實現(xiàn)批量生產(chǎn)的復(fù)合材料產(chǎn)品,從而實現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維的大規(guī)模銷售。

二是改進(jìn)工藝,降低成本??v觀碳纖維復(fù)合材料大量應(yīng)用領(lǐng)域,如目前增長迅速的風(fēng)電葉片和壓力容器領(lǐng)域,相關(guān)產(chǎn)品都是由國外廠家設(shè)計和制造,利用中國廉價的勞動力在中國設(shè)廠生產(chǎn)。國產(chǎn)碳纖維進(jìn)入這些領(lǐng)域的首要條件必須是質(zhì)量、性能與國外產(chǎn)品相當(dāng),且價格低廉,才能被用戶接受。在此背景下,企業(yè)只有立足于自身改進(jìn)工藝,提高性能,降低成本。但要實現(xiàn)這一目標(biāo),需要國家和企業(yè)的共同努力。

傳統(tǒng)的碳纖維生產(chǎn)過程主要包括纖維紡絲、熱穩(wěn)定化、碳化以及石墨化等環(huán)節(jié),再加上高壓下烘烤分離的樹脂和碳纖維布,一共需要24個小時以上。而鍛造碳纖維的生產(chǎn)耗時則明顯縮短了許多,將切碎的碳纖維絲與樹脂結(jié)合并夾在兩個鋼模之間,然后放在1200-1500psi的壓力下加熱3分鐘就能制造完成。生產(chǎn)周期的大幅縮短意味著鍛造碳纖維的生產(chǎn)成本將大幅降低。還有一個優(yōu)勢,短切碳纖維與樹脂混合后,在高壓的作用下, 它的流動性好,能夠成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件。


為了進(jìn)一步降低能耗,提高生產(chǎn)效率,紡織機械設(shè)備開始逐步在零部件中應(yīng)用碳纖維材料。

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在無人機領(lǐng)域,碳纖維材料更成為無可替代的材料。為保證承載和續(xù)航能力,無人機外殼需要結(jié)構(gòu)強度大、重量輕的特殊材料。相比于此前廣闊應(yīng)用的鋁合金和工程塑料,碳纖維材料重量輕、強度高,還具有較好的電磁屏蔽和隱身特性,且一體化制作成型較為方便,未來勢必成為無人機外殼的主要材料。尤其是由碳纖維制成、只重106毫克的微型無人機,能進(jìn)入遭受擠壓的狹小空間搜尋信息,在民用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 比強度和比剛度大相比于其它復(fù)合材料,在滿足無人機機體相同強度和剛度的前提下,碳纖維復(fù)合材料高比強度和高比剛度的特性能夠更大的減輕無人機結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)化、小型化和高性能化意義重大,以確保無人機擁有更長的飛行距離和飛行時間。碳纖維復(fù)合材料具有良好的抗疲勞性能,用這種新型復(fù)合材料制成的零件使用壽命長,維護(hù)或更新頻率低。體育用品行業(yè)用碳纖維種類有哪些

目前碳纖維復(fù)合材料的強度約為1400MPa,而一般的鋼的強度只為600MPa左右。顯然,碳纖維的比強度遠(yuǎn)高于鋼。體育用品行業(yè)用碳纖維種類有哪些

自2010年以來,全球碳纖維市場已從不到4萬噸增長到2019年的10萬噸以上。在此期間,碳纖維增長平穩(wěn)且不間斷,每年增長速度達(dá)到10%到12%。

但是2020年,隨著COVID-19大流行來襲,全球碳纖維幾乎在一夜之間發(fā)生了變化。2020年,全球?qū)μ祭w維的需求總計約為10.5萬噸,只比2019年增長1%,預(yù)計在2021年,增長幅度也只為1%。

碳纖維市場受到許多領(lǐng)域應(yīng)用增長的推動,例如航空航天、風(fēng)能、體育用品、船舶、汽車、壓力容器等。在2020年之前,所有這些細(xì)分市場的增長率以及整個行業(yè)的增長率都在穩(wěn)步上升。


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上海泰晟電子科技發(fā)展有限公司成立于2011年,是集研發(fā)、銷售、技術(shù)服務(wù)為一體的多元化銷售服務(wù)型企業(yè)。產(chǎn)品涵蓋各類閥門、塑料制品、管材管件、電容器用BOPP薄膜等幾大項多個系列。并還從事計算機、網(wǎng)絡(luò)信息科技專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開發(fā)、咨詢、服務(wù),軟件設(shè)計開發(fā)、代理。以誠實、守信、負(fù)責(zé)、專業(yè)為企業(yè)文化,強調(diào)以實事求是的原則,對廣大客戶、公司、個人提供專業(yè)化的產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)。經(jīng)營產(chǎn)品應(yīng)用于液晶、銅箔、電子鋁箔、LED照明、環(huán)境工程、光伏、半導(dǎo)體芯片、環(huán)保、新能源等行業(yè)。