碳纤维生产技术路线及应用领域

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1、碳纤维生产技术路线及应用领域 按原料体系的不同，碳纤维主要分为：黏胶基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维。一、黏胶基碳纤维黏胶基碳纤维主要用于耐烧蚀材料和隔热材料，目前,黏胶基碳纤维仍占据着其他碳纤维不可取代的地位，是重要的战略物资。在民用市场方面，利用其柔软与导电性制作电热产品，利用其孔隙结构发达和容易调控的特性制造活性碳纤维系列制品,是良好的环保材料和医用卫生材料。黏胶基碳纤维的产量不足世界碳纤维总产量的1%，它虽然不会有大的发展,但也不会被彻底淘汰出局。二、聚丙烯腈基碳纤维聚丙烯腈基碳纤维是目前的主流，占据了主要的市场费额

2、：1、瓦特的技术突破打通了制造高性能碳纤维的通道；2、PAN原丝质量是制造高性能碳纤维的前提；3、一条龙生产线得到发展，世界上几条著名的PAN基碳纤维生产线大多是从原丝开始，直到碳纤维以及中、下游产品开发。例如：日本东丽、东邦、三菱人造丝公司，美国的赫克利公司和阿莫科公司，以及中国台湾地区的台塑都是从聚合、纺丝开始，国外原丝主要生产工艺路线见下表：研制单位溶剂工艺路线纺丝方法日本东丽日本东邦美国ＢＡＳＦ日本三菱人造丝二甲基亚砜氯化锌水溶液 二甲基乙酰胺二甲基甲酰胺一步法一步法 二步法一步法湿纺湿纺熔纺湿纺湿纺日本爱克纶 英国考特尔兹

3、日本旭化成NaSCN二甲基甲酰胺NaSCN二甲基压砜二步法二步法一步法二步法湿纺湿纺湿纺干喷湿纺当前，ＰＡＮ基碳纤维向两个方面发展：一是提高，二是普及。提高是指小丝束碳纤维（１～２４Ｋ）的质量提高，普及是指大丝束碳纤维(48~540K)的产量大幅度增加，价格日趋下降。三、沥青基碳纤维1965年,日本群马大学的大谷衫郎研制沥青基碳纤维获得成功，从此，沥青成为生产碳纤维的新原料，是目前碳纤维领域中仅次于PAN基的第二大原料路线。 四、碳纤维和深加工制品及其应用概况碳纤维长丝预浸料单项预浸料（无纬布）双向预浸料(带、布)束丝预浸料织物二维

4、织物三维织物多维织物短切纤维碳纤维纸粒料微纤（研磨）镀、喷金属各种浸渍物短切复合纤维 包覆塑料导线电缆 五、碳纤维及其复合材料的应用领域（一）类别应用领域利用碳纤维的特性航天航空飞机一次结构材料;主翼、尾翼、机体二次结构材料；辅翼、方向舵、升降舵内装饰材料：舵底板、行李架、厕所、座椅制动刹车盘、刹车片隐身材料：结构隐身材料轻量化、耐疲劳、耐热性宇宙飞行器卫星：抛物面天线、太阳能电池梁、壳体结构材料，航天飞机：机翼、头锥、刹车盘耐磨损、导热性导弹、火箭喷管、发动机罩、防热材料、仪器舱、导弹发射筒轻量化、耐烧蚀、耐热其他宇宙空间站、卫星

5、发电站、太空望远镜轻量化、尺寸稳定性、耐热文体器材钓具网拍类高尔夫球其他钓竿、滑轮网球拍、羽毛球拍高尔夫球杆、棒头冰球棒、滑雪板、自行车、赛车、赛艇、游艇、划艇、水上划艇、弓箭、乒乓球拍、冰球鞋轻量化、刚性、敏感性，吸能减震性 碳纤维及其复合材料的应用领域（二）应用领域应用实　例利用特性医用器材Ｘ衍射仪的床板、头托、密着板、暗合、ＣＴ板假肢、假手、假眼、人造骨、人造关节、人造假牙人造韧带、肌腱、医疗电极、医疗热袋高比强、高比模、Ｘ射线透过性好、生物相容性好新能源分离油用超级离心机转筒、核反映堆第一壁材发动汽车构件及储能飞轮、风力发动

6、叶片太阳能发电板、抛物面激光器、太阳能热水器燃料电池的电极材料、铅电池的栅极、锂电池电极材料海上油田勘探和开采器材以及平台、油、气储罐及管道高比强、高比模、线膨胀系数小、耐腐蚀、导电减振土木建筑高层建筑的幕墙、绝热板、圆顶建筑的横梁、薄材自动门地板、防静电地板、采暖地板增强混凝土，建筑物的结构补强、修补、维修、加固增强木材复合材料超长铁路桥、公路桥和人行桥的桥墩、隧道的加固及超强件，基础设施建设、建筑结构材料，碳纤维绳索高比强、高比模、耐腐蚀、导电、加工性好汽车与火车传动轴、片簧、发动机罩、车轮、底盘、保险杆、制动器压缩天然气罐（Ｃ

7、ＮＧ）、消声壁（隔音墙）赛车底盘、气体及制动器线性发动机牵引机车、超导列车的支撑件、集装箱高速列车车厢及制动器、转向架构件、自动转动轴高比强、高比模、减振吸能、耐疲劳、耐腐蚀、耐磨损电子电气及仪器电视天线、抛物面天线、非磁性导线、面状发热体大型电波望远镜、光学仪器、摄象机、半导体支架计算机和传真机等的电磁屏蔽材料、舰船通讯室设施拾音臂、扬声器喇叭、滑动班、磁头罩、车器构件静电消除刷、柔性刷、电刷高比强、高比模、线膨胀系数小、电池屏蔽性好、减振机械纺织机械的框架、箭杆、梭、模具材料大型造纸机、印刷机的滚筒、导辊（罗拉）搬运机械的升降机

8、箱、电梯构件、大吊车车壁空压机轴、离心分离转子密封填料、压力容器高比强、高比模、尺寸稳定、耐腐蚀、耐磨损、导热 其他雨伞、太阳伞的骨架各种加热器、取暖器治理河流、湖泊污染的净化材料耐蚀性好、耐候性好、导电性好PAN基碳纤维生产路线空气