復(fù)合材料行業(yè)需要怎樣的碳纖維？

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　　最近，一篇題為 ;中國T800 碳纖維打破壟斷 (Monopoly)，成本僅為國外價(jià)格的1/3 ;的官方報(bào)道在行業(yè)內(nèi)引起轟動(dòng)，新浪，環(huán)球等著名網(wǎng)站也進(jìn)行了轉(zhuǎn)載，并引發(fā)更多有關(guān)國產(chǎn)碳纖維的討論和深度文章，有贊譽(yù)和自豪，也有質(zhì)疑和擔(dān)憂。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。作為一個(gè)復(fù)合材料工作者，我既為國產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)能感到欣慰，但又為國產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)量而感到困惑，這引出兩個(gè)問題(Emerson)，其一，國產(chǎn)碳纖維的性能到底處于什么水平其二，既然國產(chǎn)碳纖維的性能不錯(cuò)，價(jià)格又那么便宜，為何銷量還那么小，復(fù)合材料行業(yè)需要什么樣的國產(chǎn)碳纖維?
 
 
　　對于第一個(gè)問題(Emerson)，毫無疑問，標(biāo)準(zhǔn)模量的碳纖維，國產(chǎn)材料(Material)已經(jīng)解決了有和沒有的問題，正在解決優(yōu)和不優(yōu)的問題，銷售量在逐步增加，這應(yīng)當(dāng)成為共識。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。至于質(zhì)量穩(wěn)定性(The stability of)問題，必須通過批量生產(chǎn)解決，沒有批量，哪來的穩(wěn)定性。
 
　　我同時(shí)也查了一些國際復(fù)合材料(Material)權(quán)威雜志有關(guān)全球碳纖維的文章，一般都把中國的碳纖維列在其它項(xiàng)，這和中國的產(chǎn)能是嚴(yán)重不符的。也許這些文章的作者對于中國碳纖維的了解(Find out)并不全面，但可以確認(rèn)的是中國的碳纖維尚沒有對世界現(xiàn)有的主要碳纖維生產(chǎn)廠家構(gòu)成任何威脅，尚沒有打破現(xiàn)有市場(shì chǎng)框架的能力，況且，我們自己對所謂的產(chǎn)能和實(shí)際的生產(chǎn)能力也是存疑的，許多產(chǎn)能名存實(shí)亡，其生產(chǎn)出來的材料根本無法滿足市場的需要，所以，中國的碳纖維遠(yuǎn)未到歡呼的時(shí)候。 123,123
 
　　至于中模量碳纖維，多家公司的數(shù)據(jù)（data)都比東麗的T800好，我當(dāng)然相信這些數(shù)據(jù)的真實(shí)性，但何時(shí)可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)真正的銷量?沒有這兩點(diǎn)，如何實(shí)現(xiàn)打破壟斷?需要強(qiáng)調(diào)(qiáng diào)的是，好的纖維不是生產(chǎn)(Produce)出來的，而是銷售出來的。
 
　　其實(shí)，最近幾年，國外對中國先進(jìn)技術(shù)的控制（control)程度有所放寬，因而，許多用于碳纖維生產(chǎn)的先進(jìn)設(shè)備(shèbèi)只要舍得花錢都可以買到，加上中國人的勤勞和鉆研精神，多年經(jīng)驗(yàn)的積累，眾多企業(yè)在碳纖維性能上的達(dá)標(biāo)也是可以理解的，但這只是萬里長征的第一步。當(dāng)然，政府如何宣傳是政府的事，和技術(shù)無關(guān)。
 
　　其二，超過90%的碳(C)纖維用于復(fù)合材料，所以，碳纖維的市場開拓必須解決在復(fù)合材料中的應(yīng)用問題。碳纖維配件一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。按照復(fù)合材料的基本原理，其性能取決于纖維，樹脂(Resin)和界面，碳纖維只是構(gòu)成復(fù)合材料三個(gè)要素的其中之一，如果沒有良好的界面和樹脂體系，碳纖維的性能再好，也不能體現(xiàn)在復(fù)合材料性能上，屆時(shí)，還必須再回來研究（research)界面問題。 內(nèi)容來自123456
 
 
　　目前，世界上主流的碳纖維主要是為環(huán)氧復(fù)合材料(Material)開發(fā)的，其界面的處理(chǔ lǐ)和環(huán)氧樹脂(Resin)相匹配，這就解釋了為什么在制造碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料時(shí)，有時(shí)把現(xiàn)有的處理劑去掉以后的效果更好，當(dāng)然，能開發(fā)出針對熱塑性材料的處理劑最好，只是現(xiàn)有的熱塑性材料品種繁多，產(chǎn)量又少，尚未體現(xiàn)開發(fā)專用碳纖維產(chǎn)品的商用價(jià)值。
 
　　盡管復(fù)合材料的力學(xué)性能主要取決于纖維，但樹脂(Resin)起著傳遞力學(xué)性能，提高抗疲勞、耐老化、耐腐化侵蝕 性能的作用，并很大程度上決定復(fù)合材料的濕熱性能。所以，樹脂性能的研究同樣不可忽視，遺憾的是，在整個(gè)社會投入方面，樹脂的研究和碳纖維的研究是不匹配的。
 
　　可以這樣講，不能用于復(fù)合材料的碳纖維不是碳纖維，只能是碳化纖維;復(fù)合材料的高性能體現(xiàn)不出來，碳纖維的強(qiáng)度和模量再高又有何用。
 
　　但是，在碳纖維的投入中，包括(bāo kuò)項(xiàng)目(xiàng mù)立項(xiàng)的技術(shù)指標(biāo)中，人們往往過于看重碳纖維的力學(xué)性能而忽略復(fù)合材料(Material)的指標(biāo)，而這些指標(biāo)不但包括常溫常態(tài)的力學(xué)性能，還包括濕熱性能，疲勞性能等，更包括纖維使用時(shí)的工藝性能。
 
　　因此，作為草根，對于碳纖維的發(fā)展，我多么希望將研究和投資（意義：是未來收益的累積）重點(diǎn)(zhòng diǎn)從單純的碳纖維力學(xué)性能轉(zhuǎn)移到復(fù)合材料的綜合性能上，把碳纖維性能的提高結(jié)合到復(fù)合材料性能的提高上，加強(qiáng)纖維處理劑，樹脂(Resin)體系的研究。
 
　　所以，復(fù)合材料(Material)行業(yè)需要的是滿足復(fù)合材料要求的碳纖維，而不僅僅是碳化了的纖維。
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