世界高性能纤维及复合材料的最新发展与创新

当前世界高性能纤维与复合材料领域已形成美、日、欧盟、中和俄的五极格局,而新型发展国家也开始重视主要高性能纤维及其复合材料的发展。本文以聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)及复合材料(CFRP)、中间相沥青基碳纤维(MP-CF)、芳酰胺纤维(ARF)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等为例,全面介绍了全球高性能纤维材料领域的最新发展动态及应用实例,同时指出我国应不断创新生产工艺技术,深入开展应用研究与市场开发研究,实现高性能纤维的高效化、高性能化、低成本化生产。     

高性能纤维的现状及应用

高性能纤维为力学性能同时具有１８ｃＮ／ｄｔｅｘ的强度、初始模量为４４１ｃＮ／ｄｔｅｘ的特种纤维。详细论述了碳纤维、对位芳纶、高强聚乙烯及聚苯并双亚唑四类高性能纤维的性能特点、应用领域、生产能力及需求量。     

高性能纤维性能分析

分析了碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维和M5纤维等高性能纤维的重要特性以及它们的应用状况。     

高性能纤维性能分析

分析了碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双唑(PBO)纤维和M 5纤维等高性能纤维的重要特性以及它们的应用状况。     

碳纤维复合材料研究进展及其应用

碳纤维材料兼具碳材料的固有优势和纺织纤维的柔韧性,还可以与金属、树脂、陶瓷等材料结合,制作成纤维复合材料。高性能碳纤维及其复合材料具有低密度、高强度、高模量、抗冲击、抗疲劳、耐高温、耐腐蚀等优异性能。碳纤维及其复合材料凭借其独有的优势,已经广泛应用于多个行业。综述碳纤维及其复合材料在新能源、航空航天、能源开发、交通运输、家居等领域的研究进展及应用,并总结了碳纤维复合材料在使用过程中存在的问题。     

玄武岩纤维的性能及其制品在土木工程领域的应用

玄武岩纤维是继碳纤维和玻璃纤维后又一种值得关注的无机高性能纤维材料。介绍了玄武岩纤维的化学成分、各项优越特性以及玄武岩纤维制品(短切纱、土工织物以及玄武岩纤维复合筋)在土木工程领域的应用和作用。随着玄武岩纤维性能和产量的提高,玄武岩纤维及其制品将在土木工程领域具有广阔的应用前景。     

高性能纤维纸的制备与应用

近年来,技术含量高、用途广、附加值高的高性能纤维纸成为研究热点。目前常见的用于制备高性能纤维纸的原料有芳纶、碳纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)、聚苯并咪唑纤维(PBI)、碳化硅纤维、聚四氟乙烯纤维、玄武岩纤维等。加工方法主要分为湿法与干法两种。本文主要介绍了国内外在高性能纤维纸的研究、制备及应用等方面的一些进展,并对今后这一领域的研究重点进行了分析。     

高性能纤维纬编针织物增强复合材料研究进展

对高性能纤维纬编针织物增强复合材料所用纤维、组织结构和成形工艺进行分析。指出目前应用较多的高性能纤维有玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维等,等离子体改性、超声波浸渍改性、化学沉积改性处理方法能够有效提高这些纤维的界面结合力。常用的纬编针织物结构主要有单面纬平针、双面罗纹及其变化组织,其中1+1变化纬平针制备的纬编针织物增强复合材料中高性能纤维体积含量较高。成形工艺多采用手糊成形、模压成形、树脂传递模塑成形和铺层成形工艺。该研究可为提升高性能纤维纬编针织物增强复合材料整体性能提供参考。     

纤维增强防弹复合材料的应用及研究现状

当今,各种防弹材料不仅要达到安全的要求,还需进一步满足轻质、舒适的要求,因此高性能纤维增强复合材料成为研究防弹材料的重点。文章分析了碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、PBO纤维和多种混杂纤维复合材料的优势与不足及其在防弹材料领域的应用,阐述了纤维复合材料的防弹机理及基体和界面性能对防弹性能的影响,面对将来防弹材料多方面的高性能要求,展望了纤维复合材料在防弹材料领域的优化方向,即优化纤维和基体的力学性能、优化界面粘接性能、优化设计混杂纤维复合材料。     

高性能纤维

如今,有许多被称为“高性能”或“高技术”的纤维不断地被生产出来。这些纤维具有很高的阻燃性、很好的防化学药品腐蚀性和其他纤维相比,具有很高的模量和坚韧度。这些纤维易于在产品竞争中取胜,大多数是以小批量生产的。与相同体积的其他人造纤维相比,诸如,聚酯、尼龙和丙烯腈纤维,高性能纤维要贵得多。就体积销售量而言,两种最重要的高性能纤维是芳族聚酰胺纤维和碳纤维。本文将重点讨论这两种纤维。 碳纤维 到70年代未期,已出现两种类型的碳纤维:高韧度(HT)和高模量(HM)。然而,到了80年代初,碳纤维以人造纤维历史上独一无二的速度迅速地发展。     

喷丝板(头)清洗新技术

<正>这几年的研究表明,喷丝板(头)的清洗效果欠佳,清洗技术落后是导致我国高性能纤维生产技术与发达国家存在差距的原因之一喷丝板(头)清洗技术是保证纤维质量的关键部件之一,是整个高性能纤维制造流水线上的一个关键部件,具有"四两拨千斤"的作用。20世纪初,各国对碳纤维等高性能纤维的质量之争已经全面升级,用于高性能纤维生产制造的喷丝板(头)性能优劣再次被推到提高国产高性能纤维产品质量的风口。研究发现,以碳纤维等高性能纤维为例,国内的生产技术水平离美国、     

五种高性能纤维性能研究现状

为了对高性能纤维的研究和应用提供基础数据支撑,简介了芳纶、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维和聚酰亚胺纤维等高性能纤维的特性及用途,概述了高性能纤维的基础性能研究现状,提出为促进高性能纤维的产品开发和高效应用制定高性能纤维基础性能数据表的建议。     

我国聚丙烯腈基碳纤维发展技术水平及规模

碳纤维作为一种新型高性能纤维在航空航天业、化工机械、体育器械等方面有广泛的应用。在技术上,目前我国T300聚丙烯腈基碳纤维已实现了国产化,实验室小试的聚丙烯腈基碳纤维性能相当于T700的水平,且2010年有望通过中试而逐步实现产业化;在规模上,2009年我国聚丙烯腈基碳纤维消费量达到7 500 t/a,而当年生产能力仅为90～200 t/a,其中高性能碳纤维以进口产品为主。预测2010年我国聚丙烯腈基碳纤维消费量将达到8 700 t。     

世界碳纤维的生产、需求和应用的变化趋势

碳纤维是一种最常见的高性能纤维,是将各种母体纤维(最典型的是聚丙烯腈PAN和沥青),置于隋性气体中,在施以张力的条件下碳化,即可制成碳纤维.在诸多种碳纤维中,以PAN为母体纤维的碳纤维最为常见.     

高性能纤维的发展现状及展望

为系统了解高性能纤维的优异特性及其市场应用情况,分析了碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维5种代表性高性能纤维的性能特征及其应用领域;阐述了这5种高性能纤维的市场现状及存在的问题,并指出未来研发方向。研究认为:我国碳纤维应加大对大丝束、低成本产品的研发,间位芳纶及超高分子量聚乙烯已具备一定的竞争力,但对位芳纶及聚苯硫醚纤维进口依赖严重,聚酰亚胺纤维的整体市场容量有限。     

PAN基碳纤维制备过程中微观结构的研究进展

PAN基碳纤维在制备过程中,PAN纤维、预氧化纤维的微观形态结构对制得的碳纤维的强度和断裂性能都有较大的影响。通过对PAN纤维和预氧化纤维微观形态的阐述及对PAN基碳纤维发展历程中的典型结构模型的分析,拟为掌握碳纤维结构与其机械性能的相关性和制备高性能的碳纤维提供参考。     

生物纺丝的启迪

二十世纪,合成纤维经历了从无到有,从低性能到高性能的历程。不仅开发了类似于天然纤维的长丝、短纤、仿皮革等纤维品种,还进行了碳纤维、金属纤维等耐热性纤维以及高强度、高弹性模量等高性能纤维的开发。工艺上则开发了液晶纺丝、复合纺丝、高速纺丝、凝     

3D机织立体机织预成形体及其复合材料的研制

本项目采用增强纤维(包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、高强聚乙烯等)或增强纤维与热塑性树脂纤维所组成的混合纤维束,构建3D机织结构,研制渐变形、圆形、平板状及空芯结构等截面立体机织预成形体,用于试制3D机织物增强高性能复合材料,     

PAN基碳纤维的国内外发展现状及趋势

碳纤维是一种新型的高性能纤维材料,在国民经济和国防工业中具有举足轻重的地位,而聚丙烯腈(PAN)基碳纤维是目前碳纤维的主要发展品种。本文就国内外PAN基碳纤维的市场现状进行了探讨,并从生产技术及装备、产品性能及消费、投资等方面对国内外碳纤维生产进行了对比分析,得出:我国PAN基碳纤维在产品质量、应用体系及国产设备等方面与国外先进技术还有一定差距,但在产能及价格方面有一定优势。同时提出我国PAN基碳纤维发展的重点及难点在于关键装备的国产化、高性能碳纤维制备的工程化以及复合材料的应用。     

碳纤维的发展现状及研究进展

介绍了碳纤维的基本特性,概述了世界及中国碳纤维的发展概况。详细论述了碳纤维在航空航天、体育用品、工业领域应用的最新进展。碳纤维是一种物理化学性能优异的新型纤维,其在三大领域的应用前景非常乐观。