碳纤维材料的优点

科学技术

浅谈碳纤维材料在网球拍上的应用

康睿

西南交通大学峨眉较区詹天佑班四川乐山６１４２００

【摘妻】２ｍ｜｝纪８ｎ年代以采．随着科技的不断进步。尤其是材料科学的不断发展．彳墨多新型材料被应用到各类体育器材上．为各项竞技体育的发辰起到了不可替代的助推作用本文就碳纤维材料在网球拍上的应用情况进行分析、讨论’．系统研究当下各个世莽罔球器材知名生产商在器材开发碳纤维材科的应用情况。

【关键词】新材料碳纤雏网球拍

引言

上世纪五十年代以来，随着世界经济的不断发展．世界体育事业也在不断进步，尤其是现在竞技体育项目获得了长足的发展。网球运动在迅速发展的同时．不仅对运动员身体素质、心理素质、技术动作、

的广泛接受。碳纤维球拍的应用．不仅仅是—次原材料的变革。更是推

动了整个网球运动的发展从此网球运动更为平民化、大众化也由此

进入了公开赛时代。

日常训练等提出了很高的要求．对各种体育器材的要求也是越来越

高。碳纤维材料相对于传统材料来说．具有耐高温、耐腐蚀、质量轻、机械强度高等优点．被广泛地应用到网球拍的生产制造之中。

三、浅谈碳纤维球拍

美国ＷｉＩｓｏｎ公司在网球拍领域的地位可以说是无人能够撼动的．进入碳纤维球拍时代以来．旗下签约的伟大球员有皮特桑布拉斯、基米考瑞尔、罗杰费德勒等

1.什么是碳纤维材料？

碳纤维是纤维状的碳材料, 由有机纤维原丝在1 000℃ 以上的高温下碳化形成, 且含碳量在90%以上的高性能纤维材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。

2.碳纤维材料杰出的力学性能

碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为230~430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。

3.碳纤维材料在运动领域的应用

像撑竿、高尔夫球杆、网球拍、自行车、滑雪板、皮划艇等靠人力来使其运动的体育器材，人们希望其质量越轻越好; 即使是靠人力以外的其他动力来使其运动的器材，如赛车、帆船、摩托艇等，在相同的条件下也以质轻为好。碳纤维复合材料在这里具有很大优势。

由碳纤维制造的自行车车架，因为其超轻的重量，高强度与良好的刚度，良好的可塑性，正受到越来越多的运动员的青睐。一辆由碳纤维制造的自行车重量可以控制在8到9千克左右，这样的重量，尤其是在登山时候，优势非常明显.

但是碳纤维车架的缺点也非常明显，首

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碳纤维材料加固技术在工业建筑中应用

作者：孙继川

来源：《中国新技术新产品》2015年第18期

摘 要：本文结合工程实例 ，介绍了碳纤维材料加固技术特点、加固施工措施及其应用效果，具有明显的科学性 ，也更能保证质量。

关键词： 碳纤维材料；加固技术；建筑结构；工程应用 中图分类号：TU746.3 文献标识码：A

碳纤维材料因其它的抗拉强度是普通钢的10倍，而弹性模量是普通钢的1～2倍，再加上能够长时间维持良好的施工性能，成为了加固修复材料的优选替代品。所以在工业建筑实际应用中，它一般和配套树脂在混凝土加固技术中是两种最常用的材料，在对建筑物进行修补加固时候具有施工简单、质量容易保证、施工周期短、超强防水等特点，除此之外还有耐久性，耐酸、耐碱等抗侵蚀的能力。由于树脂是能流动的，所以其产品不受形状的限制，是比较柔软的，可以随意着色达到建筑美学要求，效果比较好。另外，碳纤维材料的基本特性要实现碳纤维增强复合材料补强加固可以选取碳纤维片材，这样的材料主要是使用强度比较好、弹性比较高的连续碳纤维材料，这种碳纤维材料呈单向排列成束，

碳纤维电地暖的优点与缺点总结

优点：

1、比传统金属材质发热体的发热电缆节能30%以上。 2、比传统金属材质发热电缆重量小。

3、长纤碳纤维原丝是无机物非金属材料，不氧化，以东邦常用型号来说，含碳率高达99%，寿命中衰减只有1.7%，是任何人类掌握的发热材料中最高的，金属是达不到的。

4、比传统金属红外发射率高，御庭春自己的产品测试下来，碳纤维发热电缆红外发射高达70%以上。对人体健康保健理疗的作用。 缺点：

1、以我从业经验来看，碳纤维地暖施工时间通常比发热电缆的长一些，但是有解决办法。

2、碳纤维发热电缆市场渠道没有金属发热电缆、水暖的做的好，因为历史比金属发热电缆短。

3、碳纤维地暖要求施工工艺比较严格，需要施工人员仔细。 4、优质碳纤维发热电缆由于材料进口，制造成本高于普通金属发热电缆，为了保证销售渠道的利润和存活，售价也比普通金属发热电缆高一些。

5、受困于材料特性，真正靠碳纤维发热体的产品，单根线缆制造长度受限制，必须采用并联做法，这一点对于施工来讲是缺点，对于系统运行安全和售后来说是优点。

6、与水暖比较，无法提供生活热水。

另外，由于我国专利保护问题，很多小厂仿制产品开始出现，

采用国产碳纤维，为了降低成本与金属发热电缆竞

“十三五”重点项目-碳纤维材料项

目申请报告

编制单位：

根据国家发改委规定，凡是被纳入《政府核准的投资项目目录》项目投资申报时必须编写项目申请报告。项目申请报告是针对企业固定资产投资核准制而规定的一个文体，拟建项目从规划布局、资源利用、征地移民、生态环境、经济和社会影响等方面进行综合论证，为政府审批部门对企业投资项目进行核准提供依据。

项目申请报告主要内容包括：申报单位及项目概况；战略规划、产业政策及行业准入；项目选址及土地利用；资源开发及综合利用；征地拆迁及移民安置；环境和生态影响分析；经济影响分析；社会影响分析。

编写项目申请报告流程：我们将根据不同的行业、专业、地区对项目申请报告的不同要求，编写符合要求的的项目申请报告。首先确

定任务的方案和侧重点，根据不同的需要，提出不同的研究提纲、确定各部内容的深度要求，经与委托方协商后，组成由相关专业技术人员参加的项目组，确定项目经理，进行现场考察、搜集资料、尽职调查、研究论证，在此基础上提交规范的研究成果。同时，我们也配合项目单位完成发改委立项、核准、融资等后续深度服务。

关联报告：

碳纤维材料项目建议书

碳纤维材料项目可行性研究报告 碳纤维材料项目资金申请报告 碳纤维材料项目节能评估报告 碳纤维材料项目市场

本文概述了碳纤维复合材料的发展和性能,简要介绍了碳纤维复合材料在土木工程、航空航天、石油工业等方面的应用情况。

一

2一 0

开发 j旨南 精细工原及中体化料间

21年期 0第6 2

碳纤维复合材料的应用陈士杰

(常州刘国钧高等职业技术学校

江苏常州 2 3 0 ) 1 0 4

摘要：本文概述了碳纤维复合材料的发展和性能，简要介绍了碳纤维复合材料在土木工程、空航天、航 石油工业等方面的应用情况。 关键词：碳纤维复合材料应用’

Ap f a in o r o i e mp st a e il p c t fCa b n F b r Co o ieM tras i o

C N h i HE S ie j ( hn Z o q ct n l eh ooyCo ee C a gh u2 3 0, hn ) C a g h uL Voa o a T c n lg lg, hn zo 10 4 c ia i lAbsrc:The r p ris o a b n i e o o i s n he e eop nt a d a p iai f c r n fb r ta t p o e te f c r o f r c mp st a d t d v l

（19）中华人民共和国国家知识产权局

（12）发明专利申请

（10）申请公布号

CN104246032A

（43）申请公布日 2014.12.24（21）申请号CN201380020045.9

（22）申请日2013.04.18

（71）申请人三菱丽阳株式会社

地址日本东京都

（72）发明人桐山孝之;杉浦直树;畑昌宏

（74）专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司

代理人钟晶

（51）Int.CI

D01F9/22;

权利要求说明书说明书幅图

（54）发明名称

碳纤维束以及碳纤维的制造方法

（57）摘要

本发明提供使聚丙烯腈系前体纤维束的单

纤维纤度粗而谋求成本降低，并且机械物性优异

的碳纤维。一种碳纤维束，其单纤维纤度为

0.8～2.1dtex，纱线强度为4.9GPa以上并且纱线

弹性模量为200GPa以上。一种碳纤维束，其单纤

维纤度为0.8～2.5dtex，纱线强度为3.0GPa以

上并且纱线弹性模量为240GPa以上。适合于制造

上述碳纤维束的方法。

国际碳纤维市场最新研发动态浅析

http://cn.newmaker.com 2011-5-1 复材在线

1碳纤维应用领域日益广泛

目前，世界碳纤维生产企业主要有日本的东丽、东邦和三菱公司，美国的赫氏，德国的西格里集团，韩国泰光产业，以及台塑集团等。东丽是世界上最大的生产商，已经开发出高强型T1000（拉伸强度大于7000MPa）系列碳纤维，其抗拉模量为295GPa，拉伸强度达7.05GPa。

随着碳纤维应用领域的不断扩大，碳纤维的市场需求日趋增加，碳纤维及其复合材料产业呈现良好发展态势。据相关部门预测，世界碳纤维需求将以每年大约13%的速度飞速增长，碳纤维的全球需求量2010年将达到5万t，2012年将达到6万t，2018年将达到10万t。

碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维，具有轻质、高强、耐高温、耐疲劳、抗腐蚀、导热、导电等特性。除土木建筑、航空航天、汽车、体育休闲用品、能源以及医疗卫生领域外，碳纤维在电子通信、石油开采、基础设施建设等领域也有着广泛的应用。随着应用研究的进一步深入，未来碳纤维产品将趋向于高性能化，民用、工业用量将继续保持大幅增长趋势。 2 日本

2.1基本情况

目前日本东丽、帝人和三菱

一、PE纤维

PE纤维是超高分子量聚乙烯纤维（ultra-high molecular weight polyethylene fiber DOYENTRONTEX Fiber）的简称，是世界上最坚韧的纤维。

①强度达2.2~3.5Gpa，具有很好的耐疲劳性和耐摩擦性，耐冲击性能强于芳纶、碳纤维、聚酯等，仅小于尼龙，在高强纤维中，是最高的；

②优良的耐化学腐蚀性和耐光性，熔点144℃；

③密度较小，一般为0.97g/cm3，断裂伸长为3%~6%，

国外超高分子量聚乙烯性能 密度抗拉强度弹性模量断裂伸长生产公司 牌号 3（g/cm） （Mpa） （Gpa） （%） Dyneema SK60 荷兰DSM SK65 SK75 SK76 Spectra 900 1000 2000 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 2700 3000 3400 3600 2400 2910 3000 89 98 107 116 79 101 116 3.5 3.6 3.8 3.8 3.6 3.3 2.9 美国Alliedgnal

二、碳纤维

碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN)、沥青、粘胶纤维等为原料，经预氧化、碳化、石墨化工艺而

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碳纤维的产业现状及发展

时间：2009-05-31 21:17:18

论文关键词：碳纤维 工艺技术 供需情况 发展

论文摘要：碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，分子结构界于石墨和金刚石之间，含碳体积分数随品种而异，一般在0.9以上。 一、碳纤维的性能 1.1分类

根据原丝类型分类可分为聚丙烯腈（PAN）基、沥青基和粘胶基3种碳纤维，将原丝纤维加热至高温后除杂获得。目前，PAN碳纤维市场用量最大；按力学性能可分为高模量、超高模量、高强度和超高强度4种碳纤维；按用途可分为宇航级小丝束碳纤维和工业级大丝束碳纤维，其中小丝束初期以1K、3K、6K（1K为1000根长丝）为主，逐渐发展为12K和24K，大丝束为48K以上，包括60K、120K、360K和480K等。 1.2性能

碳纤维的主要性能：(1)密度小、质量轻，密度为1.5～2克/立方厘米，相当于钢密度的l/4、铝合金密度的1/2；(2)强度、弹性模量高，其强度比钢大4-5倍，弹性回复l00%；(3)具有各向异性，热膨胀系