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碳纤维制品的前景探讨

作者:admin 时间:2018-03-22 10:08   
  碳纤维被用于航天军工、体育用品、汽车工业产品方面已广为人知,随着碳纤维大丝束的发展及碳纤维价格的下降,一些新的市场正迅速发展。目前碳纤维已被列为国家化纤行业重点扶持的新产品,成为国内新材料行业研发的热点,因此碳纤维复合材料有了很好的发展及应用前景。
  碳纤维是一种纤维状的碳素材料,含碳量在95%以上,通常与树脂、金属、陶瓷等基体结合作为复合材料使用,一般不单独使用,与传统金属材料相比,碳纤维密度仅为钢材的1/5,而强度可达钢材的7-10倍,其中环氧树脂基碳纤维复合材料被广泛应用于汽车工业、轨道交通、医疗器械、体育器材等高强度减重结构部件,此外碳纤维材料在石油、冶金、纺织等领域的应用也相当广泛。由于国内技术能力的限制,目前我国高端碳纤维材料仍依赖进口,并形成国内深加工的现象。目前国内从事碳纤维复合材料制品的生产厂家多达数千家,但是由于产能产量的原因,碳纤维制品仍需大量进口。据相关报道显示,2014年上半年我国碳纤维及制品进口量为5513.2吨,年进口量在一万吨左右,进口依存度依旧在高位徘徊。
 
  究其原因,我国碳纤维生产及下游产品制造技术仍落后于美、日及其他欧美等国家。目前,国内碳纤维复合材料的成型工艺主要有手糊成型工艺、缠绕成型工艺、拉挤成型工艺、树脂传递模塑成型工艺和模压工艺。而树脂传递模塑成型工艺(RTM)是国内碳纤维下游制造企业常用的一种成型工艺,成型后的制件性能优良,适合年产量在5万套左右的部件。是世界上公认的低成本复合材料成型技术,该技术发展很快,并已在汽车工业上广泛采用。如无锡威盛新材料科技有限公司为中国中车集团制造的一款工字形碳纤维结构部件。该结构件长780mm,腰高42mm,腰厚6mm,腿宽52mm,经检测强度远超原工字钢,且重量仅为750g,有效减重达80%,该部件具有耐酸碱等腐蚀、密度小、寿命长等优点,为列车轻量化发展产生较大经济效益。