碳纤维是什么?“黑黄金”,材料革命的下一个高光时刻——碳纤维的发展应用

2021-08-20 11:22:39 admin 3

碳纤维是什么?“黑黄金”,材料革命的下一个高光时刻——碳纤维的发展应用

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命,又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。材料除了具有重要性和普遍性以外,还具有多样性。由于材料多种多样,分类方法也就没有一个统一标准。

人类的发展是在众多偶然现象之中发展起来的,犹如“盘古开天辟地”打开光明,材料的发展为各行各业开辟了新的道路,碳纤维亦是如此!



我们常说的「碳纤维」实际上「碳纤维增强复合材料」的简称。「碳纤维增强复合材料」的英文全称为「Carbon Fiber Reinforc。

碳纤维布

        单一根碳纤维与头发对比,只有头发的1/50


碳纤维布

                  碳纤维结构
碳纤维增强复合材料的成型工艺主要分为三步:成型、固化、脱模

前期的准备工作包括: 模具准备、胶液配制、碳纤维织物的准备。
「碳纤维增强复合材料」就是「碳纤维」材料按一定的方向排布,并使用粘合聚合材料所形成的材料。粘合聚合物通常是热固性树脂,例如环氧树脂,有时也会使用其它热固性或热塑性聚合物,例如聚酯,乙烯基酯或尼龙。除碳纤维外,复合材料还可含有芳族聚酰胺,超高分子量聚乙烯,铝或玻璃纤维。最终「碳纤维增强复合材料」产品的性质也可受到引入结合基质的添加剂类型的影响。

碳纤维布

                       碳纤维织物的不同排布方式


                     碳纤维发展史
‖碳纤维复合材料的种类‖
碳纤维增强复合材料的最基本构成单元是碳丝(Carbon Fiber Filament),碳丝的基本原材料是预聚物(Prepolymer)聚丙烯腈(PAN),人造丝或石油沥青。然后通过化学和机械方法使碳丝成为碳纤维织物,用于碳纤维制件。

碳纤维按照原料分类可分为三类:PAN基(聚丙烯腈),MP基(沥青基)及VS基(粘胶基)。

‖碳纤维的应用‖

碳纤维复合材料是先进复合材料中重要的增强材料,被广泛的应用用于国防工业领域,是军用飞机、无人机、军用箱体、火箭、导弹、卫星、舰船等先进装备不可缺少的战略性材料。在风力发电、体育休闲、交通运输、汽车工业、能源、化工、建筑等民用领域也有着广泛的应用。

碳纤维布


相信在不久的将来,碳纤维材料的发展将突飞猛进,跨越各种瓶颈,引领制造业的未来,往更高端、更先进的方向发展。
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