CF发展的特点及应用
PAN基CF在于20世纪的60年代,经过70-80年代的稳定,90年代的飞速发展,到达21世纪初已基本成熟。现将其发展特点概述如下:
(1)以日本为代表的小丝束CF,代表CF发展的先进水平。
日本东丽公司仍是上商性能碳纤维研究发展的领头羊,该公司的T1000的抗拉强度为7.02GPa,是上强度啊高的碳纤维,已投入生产.日本东丽公司碳纤维的产品说明:碳纤维的性能从T300到T1000,从M30S到M60J不断得到提高,这是上碳纤维发展的一个趋势.见下图:

(2)以美国为代表的大丝束CF,代表CF发展方向.
大丝束碳纤维是指每束碳纤维的根数等于或大于46000-48000根,即每束>46K-48K的碳纤维.而且1000根、3000根、6000根、12000根以及24000根,即1K、3K、6K、12K、24K的碳纤维则称为小丝束碳纤维。近年来大丝束碳纤维获得飞速发展,国外把大丝束碳纤维称为“黄金时代材料”。上大丝束碳纤维生产厂商主要有,:美国Zoltek公司、AKZO公司、ALDIA公司和德国SGI公司等。大丝束碳纤维的主要优点有:可以采用民用聚丙烯腈纤维(国内名称为腈纶)作为制作碳纤维的魇丝、价格低、性能高。
3、碳纤维在民用工业中的用量急增
六、七十年代碳纤维主要用于军工和体育用品,碳纤维的出现在航空、航天领域引起了结构领域和制造技术方面的大飞跃,在飞机领域,60年代探讨应用于单用机动,70年代应用于小型飞机以及民航机二次结构的运行实绩评价等,通过实践人们逐步认识到碳纤维对推动飞机制造业的技术进步起到了重大作用。
因此,从80年代初,民用机的各种二次结构都实现了碳纤维复合材料化。同时上架飞机“哥伦比亚号”的货舱门和许多欺骗它部件也由碳纤维复合材料制成。七十年代在国际上先后出现了碳纤维钓鱼杆、高尔夫球杆和网球拍。
由于碳纤维主要用于军工和体育用品,所以只考虑高性能,而价格因素则被忽视。碳纤维品种主要是1K、3K、6K,产量也较少。1981年碳纤维需求量仅1250吨。
碳纤维具有高比强、高比模及其它优异特性,在八十年代碳纤维便逐步转向一般产业应用(见下表)。为了适应市场需要,围绕降低成本这个中心,各碳纤维生产厂家纷纷扩大生产规模,目前已出现了年产1800吨的碳纤维生产线。一些碳纤维生产厂家还推出了大丝束碳纤维(如此而已6K、120K、360K等)产品。
据东丽公司预测,1997年聚丙烯腈基纤维在一般产业领域按主要用途的需求量见下表:

2001年聚丙烯腈基碳纤维的需求量接近1.6万吨,(见下表),按地区来看,聚丙烯腈基碳纤维的需求在北美欧洲和亚洲基本上是鼎足之势,美洲2001年需求为5420吨,约占总需求量的34%;亚洲为5460吨,占35.5%,欧洲略少,约为4830吨,占30.5%.
从应用来分析,在约16000吨的总需求量中,大应用是工业需求,2001上约为6900吨,占总需求量的43.3%;其次是体育休闲用品,约为4900吨,占总需求量的31.4%;宇航约为4000吨,占总需求量的35%.
从各地区的应用来看,北美在宇航上的应用占位,占北美需求量的46.1%,工业应用其次,占需求量的33.2%;体育休闲用品少,占20.7%.欧洲的工业应用占位,占总需求量的58.0%;宇航占26.1%;体育休闲用品量占15.9%,亚洲体育休闲用品占位,占总需求量的55.0%;工业应用占40.8%,宇航上的应用仅占4.2%,亦即宇航应用主要在北美,体育休闲用品主要在亚洲,工业应用主要在欧洲.








































