本篇文章給大家談談碳纖維設計產品有哪些，以及碳纖維工藝產品對應的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔，本文目錄一覽：，1、，碳纖維的主要產品，2、，碳纖維制品有哪些？，3、，碳纖維產品用于制作什么？
本篇文章給大家談談碳纖維設計產品有哪些，以及碳纖維工藝產品對應的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。
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碳纖維的主要產品
碳纖維除碳纖維設計產品有哪些了用于航空航天領域、國防軍事領域和體育用品外，汽車構件、風力發電葉片、建筑加固材料、增強塑料、鉆井平臺等碳纖維新市場也被正在運用。此外還運用在壓力容器、醫療器械、海洋開發、新能源等領域。 碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器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射線儀器上碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。
壓力容器
壓力容器采用碳纖維復合材料制作，主要用在汽車的壓縮天然氣罐上，而且還用在救火隊員的固定式呼吸器上。CNG罐源于美國和歐洲國家，日本和其碳纖維設計產品有哪些他的亞洲國家也對這項應用表現出了極大的興趣。
風力發電機葉片 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。中國‘十五’期間的風機裝機總容量已達到1。5G瓦，因而碳纖維在風力發電機葉片上的應用前景看好。
碳纖維在風能、核能和太陽能等新能源領域也具有廣闊的應用前景。當風力發電機功率超過3MW，葉片長度超過40米時，傳統玻璃纖維復合材料的性能已經趨于極限，采用碳纖維復合材料制造葉片是必要的選擇。只有碳纖維才能既減輕葉片的重量，又能滿足強度和剛度的要求。
碳纖維布
碳纖維布又稱碳素纖維布，碳纖布，碳布，碳纖維織物，碳纖維帶，碳纖維片材（預浸布）等 。 碳纖維布是一種單向碳纖維產品，通常采用12K碳纖維絲織造。重量最輕的是1K碳布，中國碳纖維車架單車、三角架基本使用3K碳布。1K碳纖維管材由于從碳絲的等級，樹脂的成分，碳布的密度，成型的壓力溫度等等工藝都非常嚴格，1K碳布價格是3K碳布的3倍?？商峁﹥煞N厚度：0.111mm（200g）和0.167mm（300g）。碳纖維布強度高，密度小，厚度薄，基本不增加加固構件自重及截面尺寸。碳纖維廣泛適用于建筑物橋梁隧道等各種結構類型、結構形狀的加固修復和抗震加固及節點的結構加固。
碳纖維復合材料抽油桿
有關數據表明，至2008年有8%到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到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624噸。
1994年至2002年左右，碳纖維制作國家電網電纜的使用案例多處。同時，碳纖維發熱產品，碳纖維采暖產品，碳纖維遠紅外也越來越多的被重視。
碳纖維制品有哪些？
1971年碳纖維設計產品有哪些，TORAY成了世界上第一人制造商，從事PAN基碳纖維碳纖維設計產品有哪些的人型工業化生產，并將其產品命名為“TORAYCA”，是TORAY碳纖維的縮寫。目前，TORAY是全球生產和營銷碳纖維的領導者。
目前，全世界主要生產兩種碳纖維。一個是PAN基碳纖維以聚丙烯腈為原料，另一個是瀝青基的碳纖維，由煤、石油利合成瀝青蒸餾而成瀝青，然后再聚合成纖維。
在強度上PAN基的碳纖維要優丁瀝青基的碳纖維，因此在全世界的碳纖維生產中占有絕對性的壓倒優勢。
1．碳纖維的生產工藝
對于碳纖維的生產工藝，當生產PAN基碳纖維的時候，被稱為“母體”的聚丙烯腈纖維首先要通過聚合和紡紗工藝加工聚丙烯腈而成。然后，將這些母體放入氧化爐中在200到300攝氏度進行氧化。另外，還要在碳化爐中，在溫度為1000到2000攝氏度間進行碳化制成碳纖維。除了常規類型的細碳纖維之外，PAN基碳纖維還包括粗纖維，被稱為“人絲束類型碳纖維”，這種粗纖維的生產成本比較低。
2．碳纖維特性
正如通常人們所說的，碳纖維比鋁還要輕比鋼還要硬，它們的比重是鐵的四分之一，比強度是鐵的十倍。通過與其它纖維的這種比較，碳纖維設計產品有哪些你就可以初步了解碳纖維的特性。還有，碳纖維首先是一種物質，是由和鉆石同等材質的碳制成的。出于這種原因，另外還有在優越的抗張強度利抗拉模量，碳纖維在化學組成上非常穩定，并且具有高抗腐蝕性。碳纖維的其它特性包括高度的X射線穿透性，較高的抗化學，抗熱和抗低溫能力。
碳纖維的這些特性也就意味著碳纖維設計產品有哪些他們可以被應用于很多的領域。主要的應用包括體育運動，例如高爾大球棒和釣魚桿；航空應用包括飛機元件；和工業應用。隨著工業的不斷進步，人們正在尋找很多具有新能的材料，碳纖維的需求在逐漸增長，廣泛地應用于醫療設備、壓力容器、土木工程和建筑材料、能源、其它新的工業應用上。碳纖維的生產成本也在逐漸降低，加工技術趨向多元化，制造商可以按照具體的應用提供一系列的碳纖維產品。所有的這些都支撐了以工業應用為中心的新型應。
3．碳纖維的產品形式及制造工藝
碳纖維有四種產品形式碳纖維設計產品有哪些：纖維，布料，預浸料坯，和切短纖維。布料指的是由碳纖維制成的織品。預浸料坯是一種產品，是將碳纖維按照一個方向一致排列，并將碳纖維或布料剛樹脂浸泡使其轉化成片狀。切短纖維指的是短絲。
按照不同的配比，這些產品和樹脂一起應用將形成碳纖維強化塑料(CFRP)。
將樹脂附在纖維上可以制成壓力容器和軋滾，將它們纏繞在一個芯兒上，然后進行塑化或硬化處理。這種方法被稱為“纏繞成型法”。
將布料放入一個模型中，然后剛樹脂浸泡，可以川米生產卡=乍和劃艇的車身部分。這就是所說的“樹脂轉注成型法(RTM)”。
飛機元件的制造是通過在高壓釜中給預浸料坯加熱，加壓和塑化成型而成的。將預浸料坯纏繞在一個芯兒上，然后將其加熱和塑化，這就是所說的“薄片纏繞法”，用這種方法可以用來制成高爾夫球棒利釣魚桿。短絲與樹脂混合可以形成混合物，經過加工后可以生產山機器元件和其它產品。
過去，預浸坯料是應用最廣泛的碳纖維形式，通過在反應釜內利用薄片纏繞法預制而成。然而，近來，隨著新的工業應用的開發，纖維纏繞成型法，混合物和其他的預制方法得到了更加廣泛的發展。像RTM這樣的成型法的應用，使得制造商可以更加有效地制成大型產品。碳纖維與最合適的樹脂及預制工藝的結合使得碳纖維的應用更加具有吸引力。
4．應用的發展
目前，各種應用占碳纖維年需求的比例如下：體育應用大約為30％，航空應用為10％，工業應用為60％。
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，據估計每年的高爾大球棒的產量為3400萬。按照《國家利地區分類，這些高爾大球棒主要產地為美國，中國，日本和中國臺北，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％的碳纖維高爾大球椿都是由TORAY的碳纖維制成的。
全世界碳纖維釣魚桿的產量人約為每年2000萬副，這就意味著這種應用對碳纖維有著穩定的需求。
網球拍框架的市場容量人約為每年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。
在1 992年問，航空應川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早期有得到了迅速的恢復?；謴偷闹饕蚴怯捎谏a效率在整體上都得到了提升，同時也開始全力生產波音777飛機，TORAY的碳纖維被用做結構材料，包括水平和垂直的橫尾翼和橫梁，這兩部分結構是如此的重要，如果他們受損，那么整個飛機在飛行的過程中就可能墜毀。這些材料被稱為“首要的結構材料”，因為他們是如此的重要，所以對他們的質量要求是極其苛刻的。對于波音777飛機，TORAY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，TORAY的TORAYCA碳纖維有望將被大量地應用在他們的新型客機A380上。
在工業領域，碳纖維的應用也相當廣泛，作為材料，它們正在替代金屬和混凝土來滿足環境、安全和能源要求，在工業領域對碳纖維的需求量正在呈現上升趨勢。
在土木工程和建筑領域，應用碳纖維的抗震修復和加強法是一項主要突破，正在此領域得劍更加廣泛的推廣。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，這些也將是很有前景的應用。壓力容器主要用在汽車的受壓大然氣(CNG)箱上，如圖所示，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山了極大的興趣。
碳纖維的其它應川包括機器元件、家用電器、微機、及與半導體相關的設備的復合材料的生產，可以用來起劍加強，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住X射線下的暴露。
隨著碳纖維成本的連續降低，和世界范同內的環保要求的提高，碳纖維開始被應用于汽車領域，將來它們會被應用做尾部沸騰器，發動機，傳動軸和燃料箱材料，在未來將有很好的前景。
5．碳纖維市場的歷史
碳纖維的全方位商業化始丁20世紀70年代，70年代是高爾大球棒和釣魚桿應用的引入和發展時期，主要是在日本。在80年代早期，碳纖維開始被廣泛地川在客機和航空飛行器上作為結構材料，主要是用在歐洲和北美。
然后，人們提高了對碳纖維的認識，開始把它當成一種高質苗的材料，并在20世紀80年代中期得到了飛速的增長。在80年代中期，空客公司開始將CFRP作為首要的結構材料應用在它們的飛機上，而且，隨著碳纖維在網球和新的體育項目的應用，碳纖維市場得劍了穩步的擴展。盡管住1991年的海灣戰爭之后，航空業的發展走向衰退，全球經濟開始停止不前，碳纖維的需求增長也趨向緩慢，白90年代中期以斤，碳纖維的工業應剛開始成為新的需求增長點。尤其是，歐洲和北美開始將碳纖維應用與壓力容器上，這種增長非常顯著，由丁1995年的神戶人地震，加快了抗震加固應用的需求。在未來，預計碳纖維的主要應用領域將側重于工業應用，而且這一需求將會穩步增加。
另外，新一帶的航天計劃和與汽下相關的應用都將促進碳纖維的工業化應用。
6．供需狀況
在2004年，常規型的碳纖維的產能約為25000 噸，其中75％由和日本相關的制造商生產。另外，低成本的粗碳纖維一被稱為“人絲束類型”的碳纖維的產量也有幾千噸，人絲束類型已經開始被用于低端的體育和工業應用中，同時也被應用于過去只有玻璃纖維才涉及的領域。
對丁碳纖維米說，通常所說的70％的宣布的產能是實際的產能。所宣布的產能通常是以標準產品類型為基礎進行計算的，但是對于碳纖維，除了具有標準強度和模量的標準產品之外，還有很多其他的根據技術特性而定的等級產品。纖維的粗度也不盡相同，因此，按照產品類型和纖維粗度來劃分，他們的產能是不同的。在生產多種產品的時候，換產會很浪費時間。因此，實際的產能通常會低于宣布的產能。
從2003到2010年按照應用和領域來劃分的全球需求和需求預測。到2010年的這段時間內，碳纖維的需求將每年增長7.5%。預計到2010年碳纖維的總需求量將達到32000噸。
碳纖維產品用于制作什么？
由于技術限制碳纖維設計產品有哪些，碳纖維復合材料一直未能大量普及應用，但隨著國內研究人員的不斷努力，目前碳纖維可在以下幾個領域用于制造應用碳纖維設計產品有哪些：
1、航空航天
碳纖維是火箭、衛星、導彈、戰斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略基礎材料。將碳纖維復合材料應用在戰略導彈的彈體和發動機殼體上，可大大減輕重量，提高導彈的射程和突擊能力，如美國80年代研制的洲際導彈三級殼體全都采用碳纖維和環氧樹脂復合材料。
2、汽車材料
碳纖維材料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%到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。
3、體育用品
碳纖維運用在運動休閑領域中，像球桿、釣魚竿、網球拍、羽毛球拍、自行車、滑雪杖、滑雪板、帆板桅桿、航海船體等運動用品都是碳纖維的主要用戶之一。
4、風力發電機葉片
碳纖維在風能、核能和太陽能等新能源領域也具有廣闊的應用前景。當風力發電機功率超過3MW，葉片長度超過40米時，傳統玻璃纖維復合材料的性能已經趨于極限，采用碳纖維復合材料制造葉片是必要的選擇。只有碳纖維才能既減輕葉片的重量，又能滿足強度和剛度的要求。
5、土木建筑
碳纖維也應用在工業與民用建筑物、鐵路公路橋梁、隧道、煙囪、塔結構等的加固補強，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。
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