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    碳纖維應用領域:用途廣泛 走進生活
    2021-10-15 15:48:39

    高科技領域

      由于碳纖維復合材料密度低、剛性好合強度高,成為一種先進的航天材料。我國對碳/碳燒蝕材料相關的科技問題進行了深入地研究,其研究成果已在導彈發射管、固體火箭發動機殼體、衛星和飛船上等得到應用。

      飛機和汽車制造

      碳纖維材料現在也成為汽車制造商青睞的材料,在汽車內外裝飾中開始大量采用。碳纖維作為汽車材料,最大的優點是質量輕、強度大,重量僅相當于鋼材的20%~30%,硬度卻是鋼材的10倍以上。所以汽車制造采用碳纖維材料可以使汽車的輕量化取得突破性進展,并帶來節省能源的社會效益。業界認為,碳纖維在汽車制造領域今后的使用量會越來越大。

      在1992年期間,航空應用中對碳纖維的需求開始有所減少,主要是受到了商業飛機業衰退的影響,但是在1995年起得到迅速的恢復。

      航空應用中對碳纖維的需求正在不斷增多,波音777飛機利用碳纖維做結構材料,包括水平和垂直的橫尾翼和橫梁,這些材料被稱為“首要的結構材料”,所以對他們的質量要求極其苛刻。對于波音777飛機,日本東麗公司是波音公司指定的唯一有資格的碳纖維制造商。歐洲空客也在他們的飛機上使用了大量的碳纖維,東麗的TORAYCA碳纖維將被大量應用在新型客機A380上。碳纖維板生產廠家

      美國波音公司推出新一代高速寬體客機—“音速巡洋艦”,約60 %的結構部件都將采用強化碳纖維塑料復合材料制成,其中包括機翼。它比鋁輕,但強度不相上下。

      我國自行研制的碳纖維復合材料剎車預制件,其性能已全面達到國外水平。采用這一預制件技術所制備的的國產碳/碳剎車盤已批量裝備于國防重點型號的軍用飛機,并在B757-200型民航飛機上使用,在其它機型上的使用也在實驗考核中,并將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。

      體育休閑用品

      體育應用中的三項重要應用為高爾夫球棒、釣魚桿和網球拍框架。目前,據估計每年的高爾夫球棒的產量為3400萬副。按照國家和地區分類,這些高爾夫球棒主要產地為美國、中國、日本和中國臺灣,美國和日本是高爾夫球棒的主要消費地,占80%以上。全世界40%的碳纖維高爾夫球棒都是由東麗公司的碳纖維制成的。全世界碳纖維釣魚桿的產量約為每年2000萬副。網球拍框架的市場容量約為每年600萬副,其它的體育項目應用還包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行車,同時,碳纖維還應用在劃船、賽艇、沖浪和其它的海洋運動項目中。

      我國在20世紀80年代初開始研制碳纖維復合材料體育運動器材。1987年中山大學與東莞玻璃廠合作研制成功了碳纖維/玻璃纖維混雜增強環氧樹脂的蜂窩夾層結構四人皮艇。但高爾夫球桿、釣魚竿、魚線輪、網球拍、羽毛球拍、自行車架等仍是碳纖維的主要用途。

      碳纖維加固建筑結構

      我國從1997年開始從國外引進碳纖維復合材料加固混凝土結構技術,并開始進行相關研究。由于其巨大的技術優勢,近幾年成為了研究和工程應用的熱點。國內已有數十個高校和科研院所開展了此項研究工作,并取得了一批接近國際先進水平的研究成果。由于我國具有世界上最為巨大的土木建筑市場,碳纖維加固建筑結構的應用將呈現不斷增長的的趨勢。

      碳纖維復合材料抽油桿

      有關數據表明,至2008年有8%~10%更新或新增的抽油桿用碳纖維復合材料抽油桿取代,共需碳纖維320~420t。預測至2010年如果按15%的取代量計算,則碳纖維消耗量可達624t。

      風力發電機葉片

      如今,世界上風力發電機組的發電機額定功率越來越大,與其相適應的風機葉片尺寸也越來越大。為了減少葉片的變形,在主乘力件如軸承和葉片的某些部位采用碳纖維來補充其剛度。我國‘十五’期間的風機裝機總容量已達到1.5GW,因而碳纖維在風力發電機葉片上的應用前景看好。

      其他應用 碳纖維管廠家

      在鐵路建筑中,大型的頂部系統和隔音墻在未來會有很好的應用,這些也將是碳纖維很有前景的應用方面。壓力容器主要用在汽車的壓縮天然氣(CNG),罐上,而且還用在救火隊員的固定式呼吸器(SCBA)上。CNG罐源于美國和歐洲國家, 現在日本和其他的亞洲國家也對這項應用表現出了極大的興趣。

      碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器、微機及與半導體相關的設備的復合材料的生產,可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外,在X射線儀器市場上,碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。

    本文來自:東莞協創復合材料有限公司           
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