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碳纖維制品加工工藝及前景探討

文章出處:網絡責任編輯:編輯人氣:發表時間:2018-04-23【

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本文來自123

  碳(C)纖維被用于航天軍工、體育用品、汽車工業產品(Product)方面已廣為人知,隨著碳纖維大絲束的發展及碳纖維價格的下降(descend),一些新的市場正迅速發展。目前碳纖維已被列為國家化纖行業重點(zhòng diǎn)扶持的新產品,成為國內新材料(Material)行業研發的熱點,因此碳纖維復合材料有了很好的發展及應用前景。
  碳(C)纖維是一種纖維狀的碳素材料(Material),含碳量在95%以上,通常與樹脂(Resin)、金屬、陶瓷(原料:非金屬礦物)等基體結合作為復合材料使用,一般不單獨使用,與傳統金屬材料相 比,碳纖維密度(單位:g/cm3或kg/m3)僅為鋼材的1/5,而強度(strength)可達鋼材的10倍,其中環氧(Oxygen)樹脂(Epoxy resin)基碳纖維復合材料被一般應用在汽車工業、軌道交通、醫療器械、體育器材等高強 度減重結構部件,此外碳纖維材料在石油、冶煉金屬、紡織等領域的應用也相當廣泛(extensive)。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術發達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發達國家的嚴格控制。由于國內技術能力的限制(limit),目前我國高端碳纖維材料仍依賴進口,并形成國內深加 工的現象。目前國內從事碳纖維復合材料制品的生產(Produce)廠家多達數千家,但是由于產能產量的原因,碳纖維制品仍需大量進口。據相關(related)報道顯示,2014年上半年我 國碳纖維及制品進口量為5513.2噸,年進口量在一萬噸左右,進口依存度依舊在高位徘徊。
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  究其原因,我國碳(C)纖維生產(Produce)及下游(比喻落后的地位)產品制造技術仍落后于美、日及其他歐美等國家。碳纖維復合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。碳纖維復合材料在復合材料大家族中,纖維增強材料一直是人們關注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復合的玻璃鋼問世以來,碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進,使其復合材料領域呈現出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復合材料。目前,國內碳纖維復合材料的成型工藝主要有手糊成型工藝、纏繞成 型工藝、拉擠成型工藝、樹脂(Resin)傳遞(transmission)模塑成型工藝和模壓工藝。而樹脂傳遞模塑成型工藝是國內碳纖維下游制造公司常用的一種成型工藝,成型后的制件性 能優良,適合年產量在5萬套左右的部件。是世界上公認的低成本復合材料成型技術,該技術發展很快,并已在汽車工業上廣泛采用。如公 司為中國中車集團制造的一款工字形碳纖維結構部件。該結構件長780mm,腰高42mm,腰厚6mm,腿寬52mm,經檢測(檢查并測試)強度(strength)遠超原工字鋼,且重量僅為 750g,有效減重達62%,該部件具有耐酸堿(acid-base)等腐化侵蝕 、密度小、壽命長等優點,為列車輕量化發展產生較大經濟(jīng jì)效益。 123456




 
 

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