格限制。2004年后,由于美國波音787和歐洲空客380投入生產,需要大量碳纖維,導致國際碳纖維市場供不應求,價格暴漲,對我國碳纖維復合材料產業造成沖擊。
但中國國內也正掀起一股碳纖維產業熱
據不完全統計,至2009年3月,國內有數十家企業介入碳纖維或PAN原絲生產,已建成碳纖維年生產能力3000多t,在建1.4萬t,計劃2011年前動工建設1.5萬t,已投入資金數十億元,規劃能力為8萬~10萬t。目前國內投資碳纖維熱度不減,幾乎每月都能聽到新的碳纖維項目出現的消息。中國掀起一股碳纖維投資熱潮,一方面預示中國的碳纖維產業將有快速發展,有可能成為碳纖維生產大國以至強國;從粘膠纖維制取高力學性能的碳纖維必須經高溫拉伸石墨化,碳化收率低,技術難度大、設備復雜,成本較高,產品主要為耐燒蝕材料及隔熱材料所用。另一方面則隱含著巨大風險。筆者認為,在碳纖維產業化建設中,要十分注意有序發展,控制規模,規避風險。
我們相信,中國的碳纖維產業能夠沖出中國,走向世界!
二:碳纖維復合材料的原料
1.碳纖維的常用品種
碳纖維品種分類有四種:一是按原絲分子分類,有PAN基、瀝青基、黏膠基三類;二是按性能分類,有通用、標準、高強高模、高導熱、活性等碳纖維;三是按應用領域分類,有航空用、工業用的碳纖維;碳纖維屬于聚合物碳,是有機纖維經固相反應轉變為纖維狀的無機碳化合物。四是按應用于復合材料基體分類,有樹脂基用、金屬基用、陶瓷基用、CC用碳纖維。
2.纖維編織布
碳纖維編織布適應一些特殊制品的需要而發展起來的,例如的端頭帽、飛機的剎車片,它們不能用簡單的纖維迭層方法制造,否則有些方向強度太低。一種簡易的編制布是X-Y方向正交的方格和斜紋布。更復雜的是三方向、四方向、七方向和九方向的編織物,那是根據特殊設計要求而制造的,沒有商品。編制平面部即可用于結構件,優點是制品工藝過程形態穩定,又可用于裝飾品,得益于它漂亮的花紋。應用3K斜紋布制作汽車排氣筒和汽車控制臺面就為美觀。Baetz,“metalMatrixComposites:TheirTimeHasCome,”AerospaceAmerica(November1998),pp。
與熱固性材料相比,其具有以下優點:
a.
韌性高,抗沖擊,
b.
成型工藝簡單,加工速度快,可提高工作效率幾倍到幾十倍
預浸料特性與優點
幅寬可達1600mm,也可分切成75mm、150mm、300mm的預浸帶;
具有良好的韌性;
生產過程可以二次涂膠,能滿足自動鋪帶對預浸料粘性和鋪覆性的特殊要求;
適用于真空袋、模壓、軟模、熱壓罐等工藝成型;
適于低、中、高溫固化
預浸料單位面積纖維質量范圍為 50g-600g /㎡;
預浸料樹脂控制
單向預浸料樹脂含量30%-40%±2%
織物預浸料樹脂含量40%-60%±3%
c.
容易修補,可多次成型
d.
可以回收重復使用,有利于環保
e.
節省能耗40-60%
f.
預浸料無儲存壽命,節約儲存和運輸成本