格限制。2004年后,由于美国波音787和欧洲空客380投入生产,需要大量碳纤维,导致国际碳纤维市场供不应求,价格暴涨,对我国碳纤维复合材料产业造成冲击。
但中国国内也正掀起一股碳纤维产业热
据不完全统计,至2009年3月,国内有数十家企业介入碳纤维或PAN原丝生产,已建成碳纤维年生产能力3000多t,在建1.4万t,计划2011年前动工建设1.5万t,已投入资金数十亿元,规划能力为8万~10万t。目前国内投资碳纤维热度不减,几乎每月都能听到新的碳纤维项目出现的消息。中国掀起一股碳纤维投资热潮,一方面预示中国的碳纤维产业将有快速发展,有可能成为碳纤维生产大国以至强国;从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化,碳化收率低,技术难度大、设备复杂,成本较高,产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用。另一方面则隐含着巨大风险。笔者认为,在碳纤维产业化建设中,要十分注意有序发展,控制规模,规避风险。
我们相信,中国的碳纤维产业能够冲出中国,走向世界!
二:碳纤维复合材料的原料
1.碳纤维的常用品种
碳纤维品种分类有四种:一是按原丝分子分类,有PAN基、沥青基、黏胶基三类;二是按性能分类,有通用、标准、高强高模、高导热、活性等碳纤维;三是按应用领域分类,有航空用、工业用的碳纤维;碳纤维属于聚合物碳,是有机纤维经固相反应转变为纤维状的无机碳化合物。四是按应用于复合材料基体分类,有树脂基用、金属基用、陶瓷基用、CC用碳纤维。
2.纤维编织布
碳纤维编织布适应一些特殊制品的需要而发展起来的,例如的端头帽、飞机的刹车片,它们不能用简单的纤维迭层方法制造,否则有些方向强度太低。一种简易的编制布是X-Y方向正交的方格和斜纹布。更复杂的是三方向、四方向、七方向和九方向的编织物,那是根据特殊设计要求而制造的,没有商品。编制平面部即可用于结构件,优点是制品工艺过程形态稳定,又可用于装饰品,得益于它漂亮的花纹。应用3K斜纹布制作汽车排气筒和汽车控制台面就为美观。Baetz,“metalMatrixComposites:TheirTimeHasCome,”AerospaceAmerica(November1998),pp。
与热固性材料相比,其具有以下优点:
a.
韧性高,抗冲击,
b.
成型工艺简单,加工速度快,可提高工作效率几倍到几十倍
预浸料特性与优点
幅宽可达1600mm,也可分切成75mm、150mm、300mm的预浸带;
具有良好的韧性;
生产过程可以二次涂胶,能满足自动铺带对预浸料粘性和铺覆性的特殊要求;
适用于真空袋、模压、软模、热压罐等工艺成型;
适于低、中、高温固化
预浸料单位面积纤维质量范围为 50g-600g /㎡;
预浸料树脂控制
单向预浸料树脂含量30%-40%±2%
织物预浸料树脂含量40%-60%±3%
c.
容易修补,可多次成型
d.
可以回收重复使用,有利于环保
e.
节省能耗40-60%
f.
预浸料无储存寿命,节约储存和运输成本