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碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強(qiáng)度比鋼大、密度比鋁小、比不銹鋼耐腐蝕性強(qiáng)、比耐熱鋼耐高溫、又能像銅那樣導(dǎo)電，具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型材料。碳纖維主要被制成碳纖維增強(qiáng)塑料這種復(fù)合材料來應(yīng)用。 每一根碳纖維由數(shù)千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5滋m～8滋m。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，由一層層以六角型排列的碳原子構(gòu)成。碳纖維與石墨兩者的差別在于層與層之間的連接。石墨是晶體結(jié)構(gòu)，它的層間連接松散，而碳纖維不是晶體結(jié)構(gòu)，層間連接是不規(guī)則的，這樣可防止滑移，增強(qiáng)物質(zhì)強(qiáng)度。 一般碳纖維的密度為1750kg/m3，導(dǎo)熱能力高但傳電能力低，碳纖維的比熱容量亦比銅低。當(dāng)加熱的時(shí)候，碳纖維會(huì)變厚、變短。雖然碳纖維的天然顏色是黑色，但科學(xué)家可以把它染成不同的顏色。 本文來自123 我國(guó)碳纖維產(chǎn)品市場(chǎng)現(xiàn)狀 123,123 我國(guó)碳纖維的生產(chǎn)和使用尚處于起步階段,，國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)能力僅占世界高性能碳纖維總產(chǎn)量的0.4％左右，國(guó)內(nèi)用量的90％以上靠進(jìn)口。而PAN原絲質(zhì)量一直是制約我國(guó)碳纖維工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的瓶頸。另外，碳纖維長(zhǎng)期以來被視為戰(zhàn)略物資，發(fā)達(dá)國(guó)家一直對(duì)外實(shí)行封鎖。因此,業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究是創(chuàng)新之本，是發(fā)展國(guó)內(nèi)碳纖維工業(yè)的根本出路。 123456
我國(guó)早在上世紀(jì)六七十年代就開始了碳纖維的研究工作，幾乎與世界同步。經(jīng)過30多年的努力，已經(jīng)研制出接近日本東麗公司T300水平的碳纖維產(chǎn)品，但產(chǎn)量和品質(zhì)都遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)需求，與國(guó)外差距甚遠(yuǎn)。與國(guó)際先進(jìn)水平相比，國(guó)產(chǎn)碳纖維的突出問題是碳纖維強(qiáng)度低，均勻性和穩(wěn)定性都較差，發(fā)展水平比發(fā)達(dá)國(guó)家落后了近20年～30年，而且生產(chǎn)規(guī)模小，技術(shù)設(shè)備落后，生產(chǎn)效益不理想。 123456 目前全球碳纖維產(chǎn)能約3.5萬噸，我國(guó)市場(chǎng)年需求量6500噸左右，屬于碳纖維消費(fèi)大國(guó)，但我國(guó)碳纖維2007年產(chǎn)量?jī)H200噸左右，而且主要是低性能產(chǎn)品，沒有形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)，絕大部分依賴進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴，比如標(biāo)準(zhǔn)型T300市場(chǎng)價(jià)格每千克曾高達(dá)4000元~5000元。由于缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐，國(guó)內(nèi)企業(yè)目前尚未掌握完整的碳纖維核心關(guān)鍵技術(shù)。我國(guó)碳纖維的質(zhì)量、技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模與國(guó)外差距很大，其中高性能碳纖維技術(shù)更是被日本及西方國(guó)家壟斷和封鎖。因此碳纖維要真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。由于市場(chǎng)短缺，近年來國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了“碳纖維熱”，眾多科研院所和企業(yè)紛紛啟動(dòng)了碳纖維研究或千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。雖然當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)碳纖維產(chǎn)品需求較大，但盲目發(fā)展低于檔次品類存在很大風(fēng)險(xiǎn)，尤其現(xiàn)有產(chǎn)品研發(fā)停滯不前，不能開發(fā)出新型配套系列產(chǎn)品，這些千噸級(jí)項(xiàng)目實(shí)施后，市場(chǎng)產(chǎn)能出現(xiàn)過剩趨勢(shì)將成為必然。 本文來自123
從價(jià)格角度分析，目前碳纖維國(guó)際市場(chǎng)供不應(yīng)求，國(guó)內(nèi)價(jià)格居高不下，而且在我國(guó)，碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，已從軍用向民用領(lǐng)域快速滲透。從投資角度分析，大量資本，特別是民營(yíng)資本的高度關(guān)注，在很大程度上激活了這一產(chǎn)業(yè)，極大地提高了碳纖維產(chǎn)業(yè)的活躍程度，民營(yíng)資本的進(jìn)入為加快碳纖維產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)揮了積極而重要的作用，使國(guó)內(nèi)碳纖維的產(chǎn)業(yè)化研究不斷深入。到目前為止，我國(guó)已建立起相對(duì)完整的十分級(jí)、百分級(jí)甚至千分級(jí)碳纖維產(chǎn)業(yè)研發(fā)的配套體系。1976年在中科院山西煤炭化學(xué)研究所建成我國(guó)第一條PAN基碳纖維擴(kuò)大試驗(yàn)生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力為2t/a，20世紀(jì)80年代開展了高強(qiáng)型碳纖維的研究，于1998年建成一條新的中試生產(chǎn)線，規(guī)模為40t/a。中科院山西煤化所、上海合纖所、北京化工大學(xué)、山東工業(yè)大學(xué)、東華大學(xué)、安徽大學(xué)、浙江大學(xué)、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)及院校參與了碳纖維項(xiàng)目的研究與開發(fā)。目前，國(guó)內(nèi)小規(guī)模PAN基碳纖維生產(chǎn)企業(yè)和科研院所共10余家。 123456 國(guó)內(nèi)企業(yè)不再照搬國(guó)外現(xiàn)成的技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備也在加快研發(fā)，某些關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)已取得了突破性成果，而且原材料供應(yīng)充足。我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)特點(diǎn)十分明顯，技術(shù)多元化越來越受到重視。從2000年開始，我國(guó)已完全放棄了硝酸法原絲技術(shù)，采用以二甲基亞砜為溶劑的一步法濕法紡絲技術(shù)。目前，國(guó)產(chǎn)碳纖維百分級(jí)產(chǎn)品能與日本東麗的T700相媲美?？梢哉f，我國(guó)多年來碳纖維產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合研發(fā)的技術(shù)成果已不遜色于東麗的相應(yīng)技術(shù)。在我國(guó)完整的碳纖維研發(fā)鏈條下的碳纖維工程化研發(fā)出現(xiàn)了加速發(fā)展的勢(shì)頭。吉林、山東、江蘇、山西、遼寧、安徽是我國(guó)傳統(tǒng)的碳纖維工程化研發(fā)的基地，而近年來，河北、上海、陜西逐步成為新興的碳纖維工程化研發(fā)基地，有越來越多的企業(yè)加入到工程化研發(fā)與建設(shè)中來。同時(shí)，北京、廣東、浙江、江蘇也積極參與了碳纖維的產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。 123,123 |
