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碳纤维发展

2014-03-22  人气:

碳素纤维质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性。20世纪50年代初,人们在寻找高强度、高模量、耐燃烧和抗腐蚀等新材料的时候,又重新认识了这种被称为“梦幻材料”的新型纤维。美国是最早生产粘胶基碳纤维的国家,其后,日本研究人员发明了用聚丙烯腈(PAN)原丝制造碳纤维的新方法。使其成为当前碳纤维工业的主流,产量占世界总产量的90%左右 。碳纤维是指含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维。它是以化纤和石油产品经特殊工艺制成的纤维。
  我国上世纪六、七十年代就开始了碳纤维的研究工作,经过30多年的研究开发,已能生产接近日本东丽公司T300水平的碳纤维产品。但其产品的强度低、均匀性、稳定性较差,与国际先进水平有一定差距。目前,我国每年使用碳纤维量约在3000吨左右,占世界碳纤维用量的13.6%。而且以10%-15%的速度稳步增长,市场潜力巨大。
 
它成为高新技术纤维领域颇受关注的品种之一。如把它应用在飞机、火箭火焰发射口处,可以显著减轻重量,提高有效载荷,改善性能,因此它是航天工业不可多得的重要结构材料。又如用它制成轻质、高强、耐热、增强水泥,有不易燃烧、强度高出普通水泥10~20倍的优点,是当今最新的建筑用材料。此外,它在交通、体育与休闲用品、医疗、机械、纺织等各种领域中都得到了广泛应用。有人预言,21世纪将会有更多的金属被这种“梦幻材料”所取代。碳纤维由于其特殊的本色,身价不菲。这种纤维在国际市场上的售价在几十万元一吨,为制造商带来了惊人的产值和丰厚的利润。目前,世界碳纤维生产主要集中在日本、英国、美国、法国等少数发达国家,总产量达到3万吨/年以上。而我国目前产量不过百吨,主要依赖进口。
 

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