碳纖維一般不是單獨使用,而是以復合材料的形式被使用。復合材料指的是兩種或兩種以上材料復合而成具有一定的特殊功能和結(jié)構(gòu)的新型材料,材料成分可以通俗化理解為基體材料+增強材料,其中基體材料多為樹脂,陶瓷,金屬,橡膠等材料,增強材料常為玻璃纖維或碳纖維。碳纖維原絲即PAN原絲質(zhì)量固然重要,但若在中游復材環(huán)節(jié),沒有質(zhì)量與性能突出、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的樹脂基材,以及沒有用于配套生產(chǎn)復材的 設備,碳纖維仍然無法得到大規(guī)模的應用。輕松突破,碳纖維材料帶領工業(yè)新潮流。北京切割機碳纖維制作流程
碳纖維裝備技術(shù)集材料學、化學、紡織學、機械自動化等多個學科為一體,是一項系統(tǒng)工程?!罢麄€基地生產(chǎn)流程包括100多個工序,涉及300多項關鍵技術(shù)、3000多個工藝參數(shù),每個參數(shù)變化都可能引起連鎖反應,影響產(chǎn)品性能?!敝袕蜕聱椢鲗幑究偨?jīng)理連峰說。2021年,我國成為全球比較大的碳纖維生產(chǎn)國;2022年,國產(chǎn)碳纖維用量超越進口量。今年五月,全球單體比較大年產(chǎn)2.5萬噸高性能碳纖維項目,在西寧投產(chǎn)。隨著國產(chǎn)化碳纖維大規(guī)模生產(chǎn),曾經(jīng)被進口限制推高的價格應聲回落,受限于成本的需求大量釋放。山東機床設備橫梁碳纖維應用在車身制造方面, 碳纖維的優(yōu)越性能也大有可為。
對于汽車結(jié)構(gòu)(例如車身面板、車頂和地板組件),它們在剛度方面的需求,使得碳纖維具有減輕車輛質(zhì)量和提高性能的優(yōu)勢。在風力渦輪機應用中,碳纖維比E-玻璃纖維具有更高的比模量,使得風葉更長、設計更纖細,具備不凡的空氣動力性能。隨著輕質(zhì)燃料儲存的擴大,復合材料壓力容器正在迅速增長。越來越嚴格的全球二氧化碳排放標準和當前的碳中和法規(guī)將對碳纖維復合材料行業(yè)產(chǎn)生深遠影響。輕質(zhì)復合材料在可再生能源領域,如風能、光伏或氫能,具有在保護、儲存、運輸和使用方面的普遍要求。
2020年全球碳纖維需求為10.69噸、同比增長3.05%。 從應用領域看:2020年風電葉片領域是碳纖維比較大的應用領域、需求量為 3.06萬噸,占比為29%,該領域增長強勁,同比增20%。第二大應用領域是航 空航天(需求量1.65萬噸,占比15%),需求量用量急劇降低,同比減30%。 第三大應用領域為體育休閑(需求量為1.54萬噸,占比14%),需求穩(wěn)定增 長,同比增2.67%。 從產(chǎn)品種類看:2020年標準模量大絲束產(chǎn)品占據(jù)碳纖維市場比較大份額,占比 為45.2%,同比提升3ppt。標模-大絲束占比提升來自風電市場驅(qū)動下的需求 增長,小絲束市場在航空航天市場萎縮下的需求下滑,以及小絲束市場供給 不足、使用大絲束替代的原因。碳纖維逐漸應用于民用領域,在航空航天、風力發(fā)電、建筑工程、軌道交通、體育休閑等領域均得以普遍應用。
憑借優(yōu)越的力學性能,以及耐腐蝕、抗氧化、不生銹等特性,如今碳纖維被加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,成為制造先進復合材料的重要增強材料,應用范圍日益 ,成為不少人口中的“新材料 ”。從棒球棒、網(wǎng)球拍,到自行車、汽車、風電葉片,再到大型飛機、運載火箭……在位于青海西寧的中復神鷹碳纖維生產(chǎn)基地展廳內(nèi),一件件實物、模型展品令人目不暇接,彰顯了這種新材料的應用正向 工業(yè)制造和前列科技領域不斷拓展。作為碳纖維重要市場,我國碳纖維一度大量依賴進口,價格十分昂貴。因此,碳纖維又被稱為“黑色黃金”。彼時,市場上高性能T700級碳纖維曾經(jīng)賣出過每噸數(shù)百萬元的高價。而后來,當國產(chǎn)高性能碳纖維“開花結(jié)果”,國際市場碳纖維價格應聲回落。碳纖維已經(jīng)應用于風電葉片、體育休閑、航空航天、壓力容器、碳碳復材、交通建設、海洋等領域。吉林大型龍門結(jié)構(gòu)機床碳纖維質(zhì)量如何
創(chuàng)新科技,碳纖維材料帶領未來。北京切割機碳纖維制作流程
碳纖維增強聚合物基復合材料(CFRP)作為高度工程化材料,具有高比模量和高比強度。它們非常適用于對高精度和剛度、較低重量以及疲勞特性有關鍵要求的應用場合。與鋁和鋼相比,碳纖維的比強度約高出十倍(取決于所用的纖維)。在過去的五十年中,CFRP已成功應用于航空航天、汽車、鐵路運輸、海洋和風能行業(yè)。過去二十年,CFRP的全球復合年增長率(CAGR)約為12.5%。在航空航天領域,近日的兩款遠程飛機,空客A350和波音787,在機身結(jié)構(gòu)中使用CFRP,占50%以上的重量比例。北京切割機碳纖維制作流程