碳纖維(Carbon Fiber,簡稱CF)是指含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維,是由有機(jī)纖維(粘膠基、瀝青基、聚丙烯腈基纖維等)在高溫環(huán)境下裂解碳化而成。
高性能碳纖維具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、抗沖刷及濺射以及良好的可設(shè)計性、可復(fù)合性等一系列其他材料所不可替代的優(yōu)良性能,是火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機(jī)和艦船等武器裝備必不可少的戰(zhàn)略新興材料。
碳纖維作為一種性能優(yōu)異的戰(zhàn)略性新材料,其密度不到鋼的1/4、強(qiáng)度卻是鋼的5-7倍。與鋁合金結(jié)構(gòu)件相比,碳纖維復(fù)合材料減重效果可達(dá)到20%-40%;與鋼類金屬件相比,碳纖維復(fù)合材料的減重效果可達(dá)到60%-80%。
《中國制造2025》中提出,2020年國產(chǎn)高強(qiáng)碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度要達(dá)到9級,實現(xiàn)在汽車、高技術(shù)輪船等領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用;2025年國產(chǎn)高強(qiáng)中模、高模高強(qiáng)碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度要達(dá)到9級;力爭在2025年前,結(jié)合國產(chǎn)大飛機(jī)的研發(fā)進(jìn)程,航空用碳纖維復(fù)合材料部分關(guān)鍵部件取得CAAC/FAA/EASA等適航認(rèn)證。碳纖維(T800級)拉伸強(qiáng)度≥5.8GPa,CV≤4%,拉伸模量294GPa,CV≤4%。
據(jù)Markets and Markets預(yù)測,到2026年全球碳纖維市場規(guī)模將達(dá)到80億美元。
主要研究單位/公司
國內(nèi):光威復(fù)材、中簡科技、中復(fù)神鷹、恒神股份、金發(fā)科技、方大炭素、吉林化纖、中航高科、南京化纖…
國外:東麗(Toray)、赫氏(Hexcel)、帝人東邦(TEIJIN)、三菱化學(xué)(Mitsubishi Chemical)、西格里( SGL)、氰特-索爾維(CYTEC SOLVAY GROUP)、東麗卓爾泰克(Toray-ZOLTEK)、曉星(HYOSUNG)、阿克薩(Aksa)…
來源:《揭秘未來100大潛力新材料(2019年版)》_新材料在線
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