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復合材料行業需要怎樣的碳纖維?

文章出處:網絡責任編輯:編輯人氣:發表時間:2018-11-30【


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  最近,一篇題為 ;中國T800 碳纖維打破壟斷 (Monopoly),成本僅為國外價格的1/3 ;的官方報道在行業內引起轟動,新浪,環球等著名網站也進行了轉載,并引發更多有關國產碳纖維的討論和深度文章,有贊譽和自豪,也有質疑和擔憂。碳纖維生產具有許多優良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。作為一個復合材料工作者,我既為國產碳纖維的產能感到欣慰,但又為國產碳纖維的產量而感到困惑,這引出兩個問題(Emerson),其一,國產碳纖維的性能到底處于什么水平其二,既然國產碳纖維的性能不錯,價格又那么便宜,為何銷量還那么小,復合材料行業需要什么樣的國產碳纖維?
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  對于第一個問題(Emerson),毫無疑問,標準模量的碳纖維,國產材料(Material)已經解決了有和沒有的問題,正在解決優和不優的問題,銷售量在逐步增加,這應當成為共識。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術發達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發達國家的嚴格控制。至于質量穩定性(The stability of)問題,必須通過批量生產解決,沒有批量,哪來的穩定性。
 
  我同時也查了一些國際復合材料(Material)權威雜志有關全球碳纖維的文章,一般都把中國的碳纖維列在其它項,這和中國的產能是嚴重不符的。也許這些文章的作者對于中國碳纖維的了解(Find out)并不全面,但可以確認的是中國的碳纖維尚沒有對世界現有的主要碳纖維生產廠家構成任何威脅,尚沒有打破現有市場(shì chǎng)框架的能力,況且,我們自己對所謂的產能和實際的生產能力也是存疑的,許多產能名存實亡,其生產出來的材料根本無法滿足市場的需要,所以,中國的碳纖維遠未到歡呼的時候。 123,123
 
  至于中模量碳纖維,多家公司的數據(data)都比東麗的T800好,我當然相信這些數據的真實性,但何時可以實現量產,何時能夠實現真正的銷量?沒有這兩點,如何實現打破壟斷?需要強調(qiáng diào)的是,好的纖維不是生產(Produce)出來的,而是銷售出來的。
 
  其實,最近幾年,國外對中國先進技術的控制(control)程度有所放寬,因而,許多用于碳纖維生產的先進設備(shèbèi)只要舍得花錢都可以買到,加上中國人的勤勞和鉆研精神,多年經驗的積累,眾多企業在碳纖維性能上的達標也是可以理解的,但這只是萬里長征的第一步。當然,政府如何宣傳是政府的事,和技術無關。
 
  其二,超過90%的碳(C)纖維用于復合材料,所以,碳纖維的市場開拓必須解決在復合材料中的應用問題。碳纖維配件一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。按照復合材料的基本原理,其性能取決于纖維,樹脂(Resin)和界面,碳纖維只是構成復合材料三個要素的其中之一,如果沒有良好的界面和樹脂體系,碳纖維的性能再好,也不能體現在復合材料性能上,屆時,還必須再回來研究(research)界面問題。 內容來自123456
 
 
  目前,世界上主流的碳纖維主要是為環氧復合材料(Material)開發的,其界面的處理(chǔ lǐ)和環氧樹脂(Resin)相匹配,這就解釋了為什么在制造碳纖維增強熱塑性復合材料時,有時把現有的處理劑去掉以后的效果更好,當然,能開發出針對熱塑性材料的處理劑最好,只是現有的熱塑性材料品種繁多,產量又少,尚未體現開發專用碳纖維產品的商用價值。
 
  盡管復合材料的力學性能主要取決于纖維,但樹脂(Resin)起著傳遞力學性能,提高抗疲勞、耐老化、耐腐化侵蝕 性能的作用,并很大程度上決定復合材料的濕熱性能。所以,樹脂性能的研究同樣不可忽視,遺憾的是,在整個社會投入方面,樹脂的研究和碳纖維的研究是不匹配的。
 
  可以這樣講,不能用于復合材料的碳纖維不是碳纖維,只能是碳化纖維;復合材料的高性能體現不出來,碳纖維的強度和模量再高又有何用。
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  但是,在碳纖維的投入中,包括(bāo kuò)項目(xiàng mù)立項的技術指標中,人們往往過于看重碳纖維的力學性能而忽略復合材料(Material)的指標,而這些指標不但包括常溫常態的力學性能,還包括濕熱性能,疲勞性能等,更包括纖維使用時的工藝性能。
 
  因此,作為草根,對于碳纖維的發展,我多么希望將研究和投資(意義:是未來收益的累積)重點(zhòng diǎn)從單純的碳纖維力學性能轉移到復合材料的綜合性能上,把碳纖維性能的提高結合到復合材料性能的提高上,加強纖維處理劑,樹脂(Resin)體系的研究。
 
  所以,復合材料(Material)行業需要的是滿足復合材料要求的碳纖維,而不僅僅是碳化了的纖維。
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