熱門關(guān)鍵詞: 碳纖維手機殼 碳纖維手機套 凱夫拉手機殼 凱芙拉手機殼
股票簡稱 | 漲跌幅 | 現(xiàn)價 | 成交/萬手 | 成交額/億 | 換手 |
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恒天天鵝 | 10.00% | 16.94 | 0.94 | 0.16 | 0.18% |
智慧能源 | 0.00% | 0.00 | 0 | 0 | 0.00% |
中紡?fù)顿Y | 0.00% | 0.00 | 0 | 0 | 0.00% |
特變電工 | -8.27% | 15.86 | 126.98 | 21.01 | 4.01% |
博云新材 | -9.05% | 22.10 | 10.17 | 2.34 | 2.80% |
金發(fā)科技 | -9.11% | 13.76 | 60.08 | 8.56 | 2.35% |
中鋼國際 | -9.20% | 23.60 | 7.28 | 1.78 | 2.58% |
股票簡稱 | 漲跌幅 | 現(xiàn)價 | 成交/萬手 | 成交額/億 | 換手 |
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吉林化纖 | -9.84% | 9.35 | 17.50 | 1.72 | 5.50% |
方大炭素 | -9.97% | 13.90 | 78.25 | 11.45 | 4.55% |
深圳惠程 | -10.00% | 20.33 | 57.91 | 12.71 | 7.80% |
大元股份 | -10.00% | 33.38 | 5.54 | 1.93 | 2.77% |
友利控股 | -10.01% | 22.92 | 23.00 | 5.45 | 3.77% |
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技術(shù)要點
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要想得到質(zhì)量好碳纖維,需要注意一下技術(shù)要點:
?。?)實現(xiàn)原絲高純化、高強化、致密化以及表面光潔無暇是制備高性能碳纖維的首要任務(wù)。碳纖維系統(tǒng)工程需從原絲的聚合單體開始。原絲質(zhì)量既決定了碳纖維的性質(zhì),又制約其生產(chǎn)成本。優(yōu)質(zhì)PAN原絲是制造高性能碳纖維的首要必備條件。[22]
?。?)雜質(zhì)缺陷最少化,這是提高碳纖維拉伸強度的根本措施,也是科技工作者研究的熱門課題。在某種意義上說,提高強度的過程實質(zhì)上就是減少、減小缺陷的過程。[22]
?。?)在預(yù)氧化過程中,保證均質(zhì)化的前提下,盡可能縮短預(yù)氧化時間。這是降低生產(chǎn)成本的方向性課題。
(4)研究高溫技術(shù)和高溫設(shè)備以及相關(guān)的重要構(gòu)件。高溫炭化溫度一般在1300到1800℃,石墨化一般在2500到3000℃。在如此高的溫度下操作,既要連續(xù)運行、又要提高設(shè)備的使用壽命,所以研究新一代高溫技術(shù)和高溫設(shè)備就顯得格外重要。如在惰性氣體保護、無氧狀態(tài)下進(jìn)行的微波、等離子和感應(yīng)加熱等技術(shù)。[22] 123456
5發(fā)展前景
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國外
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世界碳纖維產(chǎn)量達(dá)到每年4萬噸以上,全
碳纖維生產(chǎn)線
碳纖維生產(chǎn)線
世界主要是日本美國德國以及韓國等少數(shù)國家掌握了碳纖維生產(chǎn)的核心技術(shù),并且有規(guī)?;笊a(chǎn)。
當(dāng)前,全球碳纖維核心技術(shù)被牢牢掌控在少數(shù)發(fā)達(dá)國家手中。一方面,以美日為首的發(fā)達(dá)國家始終保持著對中國碳纖維行業(yè)嚴(yán)格的技術(shù)封鎖;另一方面,國外碳纖維行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)開始進(jìn)入中國市場,中國本土碳纖維企業(yè)的壓力大增。雖然中國加大了對碳纖維行業(yè)的引導(dǎo)和扶持力度,但在較大的技術(shù)差距下,國產(chǎn)碳纖維的突圍之路仍然坎坷。
中國
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中國對碳纖維的研究開始于20世紀(jì)60年代,80年代開始研究高強型碳纖維。多年來進(jìn)展緩慢,但也取得了一定成績。進(jìn)入21世紀(jì)以來發(fā)展較快,安徽率先引進(jìn)了500噸每年原絲、200噸每年P(guān)AN基碳纖維,使中國碳纖維工業(yè)進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化。隨后一些地方相繼加入碳纖維生產(chǎn)行列。[26]
從2000年開始中國碳纖維向技術(shù)多元化發(fā)展,放棄了原來的硝酸法原絲制造技術(shù),采用以二甲基亞砜為溶劑的一步法濕法紡絲技術(shù)獲得成功。利用自主技術(shù)研制的少數(shù)國產(chǎn)T700碳纖維產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平。隨著中國對碳纖維的需求量日益增長,碳纖維已被列為國家化纖行業(yè)重點扶持。2005年全球碳纖維市場僅為9億美元,而2013年達(dá)到100億美元,預(yù)計到2022年有望達(dá)到400億美元,碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用也將進(jìn)入全新的時代。中國碳纖維產(chǎn)業(yè)化采取自主開發(fā)和引進(jìn)相結(jié)合的道路,到“十一五“末期基本實現(xiàn)了相當(dāng)于日本T300的國產(chǎn)碳纖維規(guī)模生產(chǎn)線,并且有一些企業(yè)已形成了T700以上水平的百噸生產(chǎn)線。 本文來自123
2011年中國碳纖維市場規(guī)模達(dá)到6811噸,然而,受供應(yīng)不足的影響,國內(nèi)碳纖維市場發(fā)展相對較為緩慢,預(yù)計未來幾年,隨著供應(yīng)量的提升,中國碳纖維行業(yè)的需求量也將保持著較快速度的增長。[27]
技術(shù)的落后直接導(dǎo)致中國碳纖維產(chǎn)品質(zhì)量與進(jìn)口產(chǎn)品之間的明顯差距,也極大地限制了國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品在高端領(lǐng)域的應(yīng)用。有數(shù)據(jù)顯示,中國碳纖維產(chǎn)品在應(yīng)用上集中于低端領(lǐng)域,在碳纖維質(zhì)量要求較高的航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用比例僅為3%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒達(dá)到國際上碳纖維行業(yè)在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用占比的平均水平;而在質(zhì)量要求相對較低的運動休閑用品領(lǐng)域,碳纖維的應(yīng)用比例卻高達(dá)80%左右,四倍于國際上碳纖維在運動休閑用品領(lǐng)域應(yīng)用的平均水平。但國產(chǎn)碳纖維落后的技術(shù)卻制約著中國碳纖維行業(yè)健康穩(wěn)健發(fā)展。[28]
6應(yīng)用領(lǐng)域
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碳纖維是發(fā)展國防軍工與國民經(jīng)濟的重要戰(zhàn)略物資, 本文來自123
碳纖維單絲拉伸曲線
碳纖維單絲拉伸曲線
屬于技術(shù)密集型的關(guān)鍵材料,隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學(xué)術(shù)研究,使用碳纖維制作發(fā)熱材料的技術(shù)和產(chǎn)品也逐漸普及。在當(dāng)今世界高速工業(yè)化的大背景下,碳纖維用途正趨向多樣化。中國已經(jīng)有使用長纖作為高性能纖維的一種,在要求高溫,物理穩(wěn)定性高的場合,碳纖維復(fù)合材料具備不可替代的優(yōu)勢。[3] [9] [29] 材料的比強度愈高,則構(gòu)件自重愈小,比模量愈高,則構(gòu)件的剛度愈大,正是由于兼具優(yōu)異性能,碳纖維在國防和民用領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景。[2] [4-5]
碳纖維碳材料已在軍事及民用工業(yè)的各個領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。從航天、航空、 汽車、 電子、 機械、化工、輕紡等民用工業(yè)到運動器材和休閑用品等。碳纖維增強的復(fù)合材料可以應(yīng)用于飛機制造等軍工領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電葉片等工業(yè)領(lǐng)域、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。球棒等體育領(lǐng)域。碳纖維是典型的高科技領(lǐng)域中的新型工業(yè)材料。[1] [3] [29] [30]
復(fù)合材料
碳纖維在傳統(tǒng)使用中除用作絕熱保溫材料外。 多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構(gòu)成復(fù)合材料。碳纖維已成為先進(jìn)復(fù)合材料最重要的增強材料。由于碳纖維復(fù)合材料具有輕而強、輕而剛、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性好以及設(shè)計性好、可大面積整體成型等特點,已在航空航天、國防軍工和民用工業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。[11] 碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。高性能碳纖維是制造先進(jìn)復(fù)合材料最重要的增強材料。[2] [4]
土木建筑 123456
土木建筑領(lǐng)域:碳纖維也應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑物、鐵路公路橋梁、隧道、煙囪、塔結(jié)構(gòu)等的加固補強, 在鐵路建筑中,大型的頂部系統(tǒng)和隔音墻在未來會有很好的應(yīng)用,這些也將是碳纖維很有前景的應(yīng)用方面。具有密度小, 強度高, 耐久性好, 抗腐蝕能力強, 可耐酸、堿等化學(xué)品腐蝕, 柔韌性佳, 應(yīng)變能力強的特點。用碳纖維管制作的桁梁構(gòu)架屋頂, 比鋼材輕50%左右, 使大型結(jié)構(gòu)物達(dá)到了實用化的水平, 而且施工效率和抗震性能得到了大幅度提高。另外, 碳纖維做補強混凝土結(jié)構(gòu)時, 不需要增加螺栓和鉚釘固定, 對原混凝土結(jié)構(gòu)擾動較小, 施工工藝簡便[31] 。
航空航天
碳纖維是火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰(zhàn)略基礎(chǔ)材料。將碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用在戰(zhàn)略導(dǎo)彈的彈體和發(fā)動機殼體上,可大大減輕重量,提高導(dǎo)彈的射程和突擊能力,如美國80年代研制的洲際導(dǎo)彈三級殼體全都采用碳纖維和環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料在新一代戰(zhàn)斗機上也開始得到大量使用,如美國第四代戰(zhàn)斗機F22采用了約為24%的碳纖維復(fù)合材料,從而使該戰(zhàn)斗機具有超高音速巡航、超視距作戰(zhàn)、高機動性和隱身等特性。美國波音推出新一代高速寬體客機的音速巡洋艦,約60%的結(jié)構(gòu)部件都將采用強化碳纖維塑料復(fù)合材料制成,其中包括機翼。中國自行研制的碳纖維復(fù)合材料剎車預(yù)制件性能達(dá)到國際水平。采用這一預(yù)制件技術(shù)所制備的的國產(chǎn)碳和碳剎車盤已批量裝備于國防重點型號的軍用飛機,并在B757型民航飛機上使用,在其它機型上的使用也在實驗考核中,并將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。碳纖維比鋁輕但強度相似。碳纖維在艦艇上也有重要的應(yīng)用價值,可減輕艦艇的結(jié)構(gòu)重量,增加艦艇有效載荷,從而提高運送作戰(zhàn)物資的能力,碳纖維不存在腐蝕生銹的問題。[11] 由于使用碳纖維材料可以大幅降低結(jié)構(gòu)重量,因而可顯著提高燃料效率。采用碳纖維與塑料制成的復(fù)合材料制造的飛機以及衛(wèi)星、火箭等宇宙飛行器,噪音小,而且因質(zhì)量小而動力消耗少,可節(jié)約大量燃料。據(jù)報道,航天飛行器的質(zhì)量每減少1kg,就可使運載火箭減輕500千克。[3] [29] [32] 123456
碳纖維還是讓大型民用飛機、汽車、高速列車等現(xiàn)代交通工具實現(xiàn)“輕量化“的完美材料。航空應(yīng)用中對碳纖維的需求正在不斷增多,新一代大型民用客機空客A380和波音787使用了約為50%的碳纖維復(fù)合材料。波音777飛機利用碳纖維做結(jié)構(gòu)材料,包括水平和垂直的橫尾翼和橫梁稱為重要結(jié)構(gòu)材料,所以對其質(zhì)量要求極其苛刻。波音787的機身也采用碳纖維,這使飛機飛得更快,油耗更低,同時能增加客艙濕度,讓乘客更舒適??湛鸵苍谒麄兊娘w機上使用了大量的碳纖維,碳纖維將被大量應(yīng)用在新型客機A380上。這使飛機機體的結(jié)構(gòu)重量減輕了20%,比同類飛機可節(jié)省20%的燃油,從而大幅降低了運行成本、減少二氧化碳排放。[11]
汽車材料 123456
碳纖維材料也成為汽車制造商青睞的材料, 內(nèi)容來自123456
在汽車內(nèi)外裝飾中開始大量采用。碳纖維作為汽車材料,最大的優(yōu)點是質(zhì)量輕、強度大,重量僅相當(dāng)于鋼材的20%到30%,硬度卻是鋼材的10倍以上。所以汽車制造采用碳纖維材料可以使汽車的輕量化,取得突破性進(jìn)展,并帶來節(jié)省能源的社會效益。業(yè)界認(rèn)為,碳纖維在汽車制造領(lǐng)域的使用量會變大。
中科院研發(fā)的一輛碳纖維小汽車主要在外殼上:在普通材質(zhì)的汽車引擎蓋上,榔頭用力敲擊,漆蓋上很有可能會有凹陷,而這輛車的車殼卻非常堅固,用力敲擊車蓋后會迅猛反彈,表面絲毫未損。研究人員表示采用碳纖維復(fù)合材料做的汽車,比起普通用鋼材制造的汽車的最大特點是輕和快。碳纖維汽車拋棄了傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu),大量采用碳纖維材料制成,比普通鋼材的汽車重量能減少60%。在同樣用油情況下,這輛車每小時可以多開50公里[33] 。 123456
碳纖維雖然輕,但有較好的安全性,雖然碳纖維的看起來像塑料,但實際上這種材料抗沖擊性比鋼鐵強,特別是用碳纖維做成的方向盤,機械強度和抗沖性更高。在復(fù)合材料的配合下,碳纖維汽車成了家用車中的裝甲車。這種碳纖維材料已經(jīng)在高速列車的裙擺上應(yīng)用[26] 。
纖維加固
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國家。中國的這項技術(shù)起步很晚,但隨著中國經(jīng)濟建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求,亟需進(jìn)行維修、加固。常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。
中國從1997年開始從國外引進(jìn)碳纖維復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)研究。成為了研究和工程應(yīng)用的熱點。國內(nèi)已有數(shù)十個高校和科研院所開展了此項研究工作,并取得了一批接近國際先進(jìn)水平的研究成果。由于中國具有世界上最為巨大的土木建筑市場,碳纖維加固建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將呈現(xiàn)不斷增長的的趨勢。[34] 內(nèi)容來自123456
體育用品 123,123
碳纖維在運用在運動休閑領(lǐng)域中,像球桿、釣魚竿、網(wǎng)球拍羽毛球拍、自行車、滑雪杖、滑雪板、帆板桅桿、航海船體等運動用品都是碳纖維的主要用戶之一。碳纖維運用在日常用品,像音響、浴霸、取暖器等家用電器以及手機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品也可以看到碳纖維的身影。[11]
體育應(yīng)用中的三項重要應(yīng)用為球棒和球拍框架。據(jù)估計每年的球棒的產(chǎn)量為3400萬副。全世界40%的碳纖維球棒都是由碳纖維制成的。全世界碳纖維釣魚桿的產(chǎn)量約為每年2000萬副。網(wǎng)球拍框架的市場容量約為每年600萬副,其它的體育項目應(yīng)用還包括冰球棍、滑雪杖等。碳纖維還應(yīng)用在劃船、賽艇等其它海洋運動中。[35]
7主要產(chǎn)品
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碳纖維除了用于航空航天領(lǐng)域、國防軍事領(lǐng)域和體育用品外,汽車構(gòu)件、風(fēng)力發(fā)電葉片、建筑加固材料、增強塑料、鉆井平臺等碳纖維新市場也被正在運用。此外還運用在壓力容器、醫(yī)療器械、海洋開發(fā)、新能源等領(lǐng)域。[11] 碳纖維的其它應(yīng)用包括機器部件、家用電器及與半導(dǎo)體相關(guān)的設(shè)備的復(fù)合材料的生產(chǎn),可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外,在X射線儀器上碳纖維的應(yīng)用可以減少人體在X 射線下的暴露。
壓力容器
壓力容器采用碳纖維復(fù)合材料制作,主要用在汽車的壓縮天然氣罐上,而且還用在救火隊員的固定式呼吸器上。CNG罐源于美國和歐洲國家,日本和其他的亞洲國家也對這項應(yīng)用表現(xiàn)出了極大的興趣。
風(fēng)力發(fā)電機葉片
世界上風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電機額定功率越來越大,與其相適應(yīng)的風(fēng)機葉片尺寸也越來越大。為了減少葉片的變形,在主乘力件如軸承和葉片的某些部位采用碳纖維來補充其剛度。中國‘十五’期間的風(fēng)機裝機總?cè)萘恳堰_(dá)到1。5G瓦,因而碳纖維在風(fēng)力發(fā)電機葉片上的應(yīng)用前景看好。[34] 本文來自123
碳纖維在風(fēng)能、核能和太陽能等新能源領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機功率超過3MW,葉片長度超過40米時,傳統(tǒng)玻璃纖維復(fù)合材料的性能已經(jīng)趨于極限,采用碳纖維復(fù)合材料制造葉片是必要的選擇。只有碳纖維才能既減輕葉片的重量,又能滿足強度和剛度的要求。[11]
碳纖維布
碳纖維布又稱碳素纖維布,碳纖布,碳布,碳纖維織物,碳纖維帶,碳纖維片材(預(yù)浸布)等 。 碳纖維布是一種單向碳纖維產(chǎn)品,通常采用12K碳纖維絲織造。重量最輕的是1K碳布,中國碳纖維車架單車、三角架基本使用3K碳布。1K碳纖維管材由于從碳絲的等級,樹脂的成分,碳布的密度,成型的壓力溫度等等工藝都非常嚴(yán)格,1K碳布價格是3K碳布的3倍??商峁﹥煞N厚度:0.111mm(200g)和0.167mm(300g)。碳纖維布強度高,密度小,厚度薄,基本不增加加固構(gòu)件自重及截面尺寸。碳纖維廣泛適用于建筑物橋梁隧道等各種結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)形狀的加固修復(fù)和抗震加固及節(jié)點的結(jié)構(gòu)加固。 123456
碳纖維復(fù)合材料抽油桿
有關(guān)數(shù)據(jù)表明,至2008年有8%到10%更新或新增的抽油桿用碳纖維復(fù)合材料抽油桿取代,共需碳纖維320到420t。預(yù)測至2010年如果按15%的取代量計算,則碳纖維消耗量可達(dá)624噸。[34]
1994年至2002年左右,碳纖維制作國家電網(wǎng)電纜的使用案例多處。同時,碳纖維發(fā)熱產(chǎn)品,碳纖維采暖產(chǎn)品,碳纖維遠(yuǎn)紅外也越來越多的被重視。 內(nèi)容來自123456