资源描述：
《碳纤维的应用与发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、碳纤维的应用于发展穆仕敏高材1205班20120221165摘要：碳纤维作为国家战略性新兴产业中新材料领域的重要组成部分，复合材料在航空航天、风能发电、汽车轻量化、海洋工程、环境保护工程、船艇、建筑、电力等领域发展迅速，相关专利数量逐年快速增加，标准体系不断完善。碳纤维轻于铝而强于钢。它的比重为铁的四分之一，比强力为铁的十倍。而且，碳纤维与钻石一样，主要是由碳组成的物质。为此,除了超级的拉伸强力和拉伸模量以外,碳纤维化学性能非常稳定，耐腐蚀性高。碳纤维的其他特征包括:高水平X射线穿透性,高度耐化学制剂、耐高温和低温。碳纤维的优越性质使它在许多行业得到了广泛的应用，而碳纤维的生产技
2、术目前只有美国和日本有完善的技术，世界上三家主要的企业是：东丽集团，东方人纤集团，三菱人纤集团，他们对市场以及高科技领域完全的垄断，许多国家高端领域的产品技术要求也只有日本和美国能够达到。我国虽然去年公布对碳纤维技术的掌握，但是还未大量用于生产，研究碳纤维的生产技术以及应用与发展是作为高端领域材料研究的必须课题。关键字：碳纤维工艺发展新材料一.碳纤维在2000的供一一需形势在2000年全世界大约22000吨，而大约70%介:U木所属的公司之中。此外，低成木，所谓的”人丝束型，）粗碳纤维奋儿丁•吨,人丝束纤维己经幵始进人要求不尚的运动和工、Ik应川领域，以及过去采用玻璃纤维的领域中
3、。制造能力单位:吨年2000
4、东丽桊0Taray(Japan)4,700JSOFlCAR(France}800CFA(US)1,800小计7,300东方人纤臬团TohoRayon(Japan)3,700TENAX(Gcrniany)
5、L900小计5,600三菱人纤集团MitsubishiRayon(Japan)2,700GRAFIL(US)700小计3,400其它5,900总计22,200I这足F!本在2000年在纺织信息周刊科技专栏小的报道在2005年时，碳纤维产兌达到27000吨/年。即使现在也是，半数以上生产力仍来至H本公司，其次是美国，在生产技术上对我国有大跫的封闭和限制
6、，我国的碳纤维主要是从德国购入。碳纤维的运用：运动领域30%,航天领域20%,工业领域50%。碳纤维生产大量源于U木、美国，消费运动领域：三个主要用途是高尔夫球棒，钓鱼杆和M球拍框架。现在，估计全W:界每年人约生产3600万只碳纤维高尔夫球棒。分国家地区的话，这些球棒主要在美国、中国、日本和中国台北生产，其中80%以上的产品在美国和日本消费。昀您提供一个信息,全世界生产的碳纤维高V夫球棒的50%，是用永丽的碳纤维制造的。IU:界碳纤维钓负杆的产量，估计是1000万套左右，并从示出这一领域内对碳纤维有稳定的需求。网球拍框的巾场规模，估计是每年约600万套。其他运动川途包拈射术、£1
7、行车和赛车，碳纤维还川于船只、游艇、冲浪及其他水上运动。if?狯绕航天领域：以B—777为例，东丽足唯-获准的碳纤制造商，能为波音公司的基础结构材料供货。除了基础结构材料，每架B—777大约需耍6吨碳纤维用于副翼、螺旋浆、升降梯、引擊和其他部件。碳纤维也大fi用于，，空中客车,T飞机。在人造卫星中，它们用作构件、太阳能板、天线和其它部件。工业领域：碳纤维的工.业应用范围非常广泛,11在这-领域中碳纤维正在取代金属、浞凝土材料等。作为材料，它满足对环境、安全和节能的要求，所以预计在这一领域中碳纤维的需求景将会继续增长。在建筑工程和结构领域屮,在抗震修复和增强措施屮采用碳纤维是一重人
8、突破。其它碳纤维的应用包括大面积屋顶系统;汽午:相关领域，传动轴和其它类型的运输设备，以及别的应川如风力透T叶片;机器部件;家川电器和电子产品;个人计算机及半导体相关设施，它们都需用到碳纤维复合材料的增强、抗静电性和电磁波屏蔽效果。二：碳纤维的生产工艺分类：碳纤维按原料来源可分为聚W烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶恭碳纤维、酚醋基碳纤维、气相生长碳纤维聚丙烯腈基碳纤维的屯产主要包拈原丝牛.产和原丝碳化两个过程。原丝牛.产过程主要包括聚合、脱泡、计M、喷丝、牵引、水洗、上油、烘干收丝等工序，生产工艺如下阁：丁燥致嬸上•■沸水水溶别初牛鲜凝密化汕辛仲顶辛仲冋俗成型溶利
9、n
10、收mipa
11、n原妗生产i:艺流程阁以聚丙烯腈碳纤维为例，是以聚丙烯脂为母体，经过高温氣化，阐下的碳种架就是碳纤维。碳纤维迕热处理过程中发生的反应见下图：、u^lu•1K2TH，OT*CT?'CH*S-CHCMCM0N卞戊〒‘•-CKrn,«^KCN(NXMMHCK-c-tK-CcH**Vfc；(-C5叹十格~MR«•or，ch一cm^n-t
