碳纖維資訊：碳纖維制品加工工藝及前景探討

　　

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碳纖維被用于航天軍工、體育用品、汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品方面已廣為人知，隨著碳纖維的發(fā)展及碳纖維價格的降落，一些新的市場正敏捷發(fā)展。碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維制品在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬強(qiáng)度的12倍。目前碳纖維已被列為國度化纖行業(yè)重點(diǎn)攙扶的新產(chǎn)品，成為國內(nèi)新資料行業(yè)研發(fā)的熱點(diǎn)，因此碳纖維復(fù)合資料有了很好的發(fā)展及利用前景。
　　碳纖維是一種纖維狀的碳素資料，含碳量在95%以上，通常與樹脂、金屬、陶瓷等基體結(jié)配合為復(fù)合資料利用，個別不單獨(dú)利用，與傳統(tǒng)金屬資料相 比，碳纖維密度僅為鋼材的1/5，而強(qiáng)度可達(dá)鋼材的7-10倍，其中環(huán)氧樹脂基碳纖維復(fù)合資料被普遍利用于汽車產(chǎn)業(yè)、軌道交通、醫(yī)療器械、體育器材等高強(qiáng) 度減重結(jié)構(gòu)部件，此外碳纖維資料在石油、冶金、紡織等范疇的利用也相稱普遍。因為國內(nèi)技巧才干的限度，目前我國高端碳纖維資料仍依附進(jìn)口，并形成國內(nèi)深加 工的景象。目前國內(nèi)從事碳纖維復(fù)合資料制品的生產(chǎn)廠家多達(dá)數(shù)千家，然而因為產(chǎn)能產(chǎn)量的起因，碳纖維制品仍需大量進(jìn)口。據(jù)相干報道顯示，2014年上半年我 國碳纖維及制品進(jìn)口量為5513.2噸，年進(jìn)口量在一萬噸左右，進(jìn)口依存度仍舊在高位徘徊。

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　　究其起因，我國碳纖維生產(chǎn)及下游產(chǎn)品制造技巧仍落伍于美、日及其余歐美等國度。碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。目前，國內(nèi)碳纖維復(fù)合資料的成型工藝重要有手糊成型工藝、環(huán)繞成 型工藝、拉擠成型工藝、樹脂傳遞模塑成型工藝跟模壓工藝。而樹脂傳遞模塑成型工藝(RTM)是國內(nèi)碳纖維下游制造企業(yè)常用的一種成型工藝，成型后的制件性 能精良，適合年產(chǎn)量在5萬套左右的部件。是世界上公認(rèn)的低本錢復(fù)合資料成型技巧，該技巧發(fā)展很快，并已在汽車產(chǎn)業(yè)上普遍采取。如無錫威盛新資料科技有限公 司為中國中車集團(tuán)系造的一款工字形碳纖維結(jié)構(gòu)部件。該結(jié)構(gòu)件長780mm，腰高42mm，腰厚6mm，腿寬52mm，經(jīng)檢測強(qiáng)度遠(yuǎn)超原工字鋼，且分量僅為 750g，有效減重達(dá)62%，該部件存在耐酸堿等腐化、密度小、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，為列車輕量化發(fā)展產(chǎn)生較大經(jīng)濟(jì)效益。

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