我国碳纤维产业现状及发展前景

介绍了近20年以来我国碳纤维产业的不断发展,从技术水平、产品规模及国产化替代、市场需求等角度综合分析了碳纤维产业的应用及发展现状,指出我国碳纤维产业发展的关键问题及解决方法,为我国碳纤维产业的不断发展建言献策.     

碳纤维发展现状及市场分析

简单介绍了碳纤维的性能、应用领域及加工方式。对当前主要的碳纤维生产商的生产情况和扩能计划以及几种新型碳纤维复合材料进行了详细的介绍,并对碳纤维在体育、航空、工业方面的应用进行了评述。     

我国碳纤维产业发展现状及建议

综述了国内外碳纤维生产及消费情况,碳纤维已发展成以美国为代表的大丝束碳纤维生产和以日本为代表的小丝束生产两大类;碳纤维的消费主要在北美、欧洲和亚洲(日本),主要应用在航空和国防、工业及体育休闲领域;我国碳纤维发展缓慢,产品品种及质量均不能满足需求,但消费量与日俱增;详述了上海石化碳纤维新材料开发的情况,与科研院校合作,整合了产学研的技术资源;提出了我国碳纤维发展的建议,指出应尽快制订我国碳纤维发展的整体规划,建立重点产业基地,发挥区域合作优势,并建立国家级或地区性的碳纤维及其复合材料的评价认证机构,以促进我国碳纤维的全面发展。     

全球碳纤维产业将出现火爆发展态势

发达国家和地区的碳纤维企业纷纷恢复碳纤维的原扩产计划,我国及周边新兴国家都将全面实现碳纤维的规模化生产,竞争必将进一步激化,但碳纤维的需求量将以15%以上的年增长速率发展,从2010年的30 kt/a分别增长到2013年和2015年的50 kt/a和70 kt/a,碳纤维的下游制品将呈现多样化的发展势头。     

风力发电产业与碳纤维增强叶片

介绍了国内外风力发电产业的现状、发展动向和风机叶片材料的选择,指出碳纤维作为风机叶片增强材料具有广阔的应用前景.     

碳纤维复合材料新动向

简述近期碳纤维面临的新形势,指出今后推动碳纤维（CF）及其碳纤维复合材料（CFRP）的主要市场,将来自飞机、风电叶片、汽车、高压气瓶等领域,而工业罗拉所需碳纤维以沥青碳纤维为主。据预测,到20104全球CFRP的总产值将达到136亿美元,而到2025年可望超过250亿美元。     

新形势下我国碳纤维产业发展探讨

探讨了碳纤维的生产供需、下游应用状况,以及碳纤维及其复合材料技术研究进展、我国碳纤维产业发展面临的问题。2018年我国碳纤维理论生产能力26.1 kt/a,产量9.0 kt,开工率34%,进口量(包含预浸料等)22.0 kt,表观消费量31.0 kt。国内碳纤维复合材料主要应用于休闲体育领域,占比为52%,而在航空航天、交通运输领域应用占比则较低。当前,碳纤维及其复合材料技术研究主要围绕降低碳纤维生产成本,提高碳纤维本身性能;改善树脂体系的韧性,提高树脂体系与碳纤维复合的界面相容性;开拓复合材料成型新工艺,提升应用水平。与世界先进水平相比,我国在碳纤维产业化工艺与装备;碳纤维复合材料设计、制造、评价能力;基础研究与产业配套方面均严重落后。建议政府层面加强引导、政策扶持力度,规范碳纤维行业发展;企业层面加大产、学、研协同,加快碳纤维及其复合材料全产业链关键技术攻关,提升产业化发展水平;行业组织层面加强组织协调,搭建公共服务平台,推动碳纤维及复合材料良好的产业生态建设。     

碳纤维增强复合材料技术发展现状及趋势

简要叙述了碳纤维和树脂基体的发展历程及现状，介绍了目前碳纤维增强复合材料在固体火箭发动机及空间技术上的应用情况。对我国碳纤维复合材料发展过程中存在的问题进行了初步分析并提出了建议。     

碳纤维产业现状分析

对结构用材料力学性能的比较表明,碳纤维的优势主要是具有高比刚度,因此成为结构轻量化的最佳选择,其主要应用对象应是兼具减重和变形要求的结构。碳纤维复合材料产品能被市场接受的前提是其全寿命成本优于其他材料制造的产品,复合材料民机结构的发展史表明,通过材料、设计和制造工艺综合研究,低成本复合材料技术已实现了产业化,从而实现了在民用飞机结构中的大规模应用,碳纤维复合材料在工业领域的大规模应用也将指日可待。并指出目前国内碳纤维力学性能稳定性评价体系的问题,对国产碳纤维进入工业应用设置了不合理的障碍,因此需开展此项研究。     

碳纤维增强复合材料的应用现状

碳纤维复合材料以其优异的综合性能成为当今世界材料学科研究的重点。介绍了碳纤维的概念及其性能,简述了碳纤维复合材料作为结构型复合材料、结构功能型复合材料及功能型复合材料的一些具体应用。     

碳纤维的发展现状

概述了碳纤维的主要性能和国内外发展概况,并简要介绍了碳纤维的生产技术、工艺流程和碳纤维的发展现状。     

碳纤维面状发热材料的性能研究

本文研究了碳纤维面状发热材料在热压过程中的电性能变化以及在通电使用过程中电阻变化规律,结果表明：热压过程中,压力,温度及绝缘树脂的固化等对碳纤维面状发热体的电阻性能会产生影响,具有“压实搭接”的特性,压力对电阻起很重要的作用,其次是树脂的熔融固化过程,压制过程中导电纸电阻呈下降趋势,随通电时间的增加,碳纤维面状发热体的电阻趋于稳态化,具有恒功率的特征。碳纤维面状发热板具有远红外辐射特性,其波长在８     

不断扩大的碳纤维需求及其对策

2004年以来,建筑补强材料、新型民航机、风力发电叶片和压力容器等方面对碳纤维的需求不断扩大,迎来了碳纤维复合材料的新时代．日本3家PAN基碳纤维公司一起分阶段增大产能,预期到2010年东丽集团的产能约1．8万t/a,东邦和三菱各将接近1万t/a,世界总产能可望达到4．8万t/a．由于市场供不应求,价格不断攀升,各碳纤维厂家盈利大增,为我国加速发展碳纤维及其复合材料产业提供了难得的历史机遇．今后不断降低生产成本是重要的课题,以期进一步扩大应用于汽车、能源等一般产业的领域,达到持续发展的目的．     

碳纤维镀铜及其对铜基复合材料界面影响

碳纤维与铜之间的润湿性很差，导致碳纤维-铜复合材料的界面问题十分突出，给碳纤维增强铜基复合材料具有的优异性能带来很大的影响.用化学反应法在碳纤维表面镀铜,然后再与铜复合，可以有效地解决上述问题.但由于碳纤维具有纤细疏水、表面惰性的特点，对它镀铜很难.本文以CuSO₄为主盐，锌粉为还原剂，研究了4种不同类型添加剂: A（烷基苯磺酸盐）、B（烷基磺酸盐）、C（十二烷基脂肪酸盐）和D（十二烷基脂肪酸盐+乙酸钠）对碳纤维镀铜的影响.结果表明：D型添加剂最有利于碳纤维镀铜, 它能有效地解决碳纤维镀铜时经常发生的碳纤维束“黑心”问题.在实验中观察到整束碳纤维被均匀、连续地镀上了铜.通过扫描电镜观察：在镀铜碳纤维的断面上可以看到镀层和碳纤维结合得很牢固;在镀铜碳纤维与铜复合所得的复合材料中碳纤维与铜之间的界面结合得十分紧密.     

离心法制备环氧树脂／碳纤维梯度功能材料——结构与耐磨性

梯度功能材料（functionally gradient materials,简称FGM）,又常称倾斜功能材料,严格地说应称为”梯度功能复合材料”,本文扼要介绍了用离心法制得的环氧树脂／短碳纤维梯度功能材料的结构及耐磨性能。     

碳纤维复合材料在固体火箭上的应用

本文简要地论述了国内外碳／碳复合材料（Ｃ／Ｃ）,碳纤维增强塑料（Ｃ／Ｐ）在固体火箭发动机壳体、喷管上的应用。指出高性能,低成本碳纤维是发展我国战术固体火箭的关键。     

世界碳纤维的需求

介绍2001～2010年世界碳纤维按地区和按应用领域需求的统计和预测以及东丽集团发展碳纤维的策略。     

碳纤维增强环氧树脂基复合材料的性能研究

研究了WBS-3环氧树脂固化体系的反应特性,分析了该固化体系浇铸体的性能;并以碳纤维(T-700S)为增强材料,采用手糊成型螺栓加压工艺制备了WBS-3/T-700S复合材料,研究了复合材料的常温力学性能、高温力学性能、水煮后力学性能和动态力学性能,并对弯曲断面进行分析。研究结果表明,WBS-3树脂基体黏度低、适用期长且韧性好,适合于手糊成型、缠绕成型等低成本制造工艺;由此制得的WBS-3/T-700S复合材料具有优良的力学性能和耐高温性能,其弯曲强度为1434MPa,拉伸强度为1972MPa,剪切强度为76.1MPa,玻璃化温度(Tg)超过210℃;该WBS-3/T-700S复合材料具有很好的界面粘接性(树脂对纤维的浸润性良好)、较低的空隙率且纤维分布均匀。