我国首条大丝束碳纤维国产线

我国碳纤维的发展及现状分析

我国碳纤维的发展及现状分析

碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢耐腐蚀性强、比耐热钢耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。碳纤维主要被制成碳纤维增强塑料这种复合材料来应用。 每一根碳纤维由数千条更微小的碳纤维所组成，直径大约5滋m～8滋m。在原子层面的碳纤维跟石墨很相近，由一层层以六角型排列的碳原子构成。碳纤维与石墨两者的差别在于层与层之间的连接。石墨是晶体结构，它的层间连接松散，而碳纤维不是晶体结构，层间连接是不规则的，这样可防止滑移，增强物质强度。 一般碳纤维的密度为1750kg/m3，导热能力高但传电能力低，碳纤维的比热容量亦比铜低。当加热的时候，碳纤维会变厚、变短。虽然碳纤维的天然颜色是黑色，但科学家可以把它染成不同的颜色。 我国碳纤维产品市场现状 我国碳纤维的生产和使用尚处于起步阶段,，国内碳纤维生产能力仅占世界高性能碳纤维总产量的0.4％左右，国内用量的90％以上靠进口。而PAN原丝质量一直是制约我国碳纤维工业规模化生产的瓶颈。另外，碳纤维长期以来被视为战略物资，发达国家一直对外实行封锁。因此,业内专家认为，强化基础研究是创新之

（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

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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

目 录

一、工程概况 ................................................................................................... 3

1.1 工程项目概况 ............................................................................................................. 3 1.2 工程施工概况 ........................................................................... 错误！未定义书签。 1.3 加固工程施工场地条件 ........................................................... 错误！未定义书签。 1.4 工程施工特点 ................................................................................................

《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》 报批稿说明

根据中国工程建设标准化协会（98）建标协字第13号文的要求，由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心（冶金工业部建筑研究总院）和四川省建筑科学研究院会同有关单位共同编制了本规程。

本规程包括总则、术语及符号、材料、加固设计计算方法和构造要求、施工、检验与验收以及附录等内容。在本规程编制过程中，编制组总结了近年来国内各高校和科研单位的研究成果及设计和施工单位采用碳纤维片材加固修复混凝土结构的实践经验，并参考了国外有关设计指南以及相关研究资料和文献，进行了大量的试算和调研，于2000年11月完成了本规程的征求意见稿。

经广泛征求意见，收到有关专家的书面意见和建议22份及大量的口头意见和建议。规程编制组经过反复讨论、研究，根据专家的意见进行了必要的补充和修改，于2001年3月形成了送审稿。

2001年4月7日在北京通过了由全国建筑物鉴定与加固标准技术委员会组织的专家审查。根据审查委员会提出的审查意见（见附件），规程编制组对送审稿进行了进一步的完善和补充，现提交上级主管部门批准。

《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》编制组

2001年4月

主编： 国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心

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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

目 录

一、工程概况 ................................................................................................... 3

1.1 工程项目概况 ............................................................................................................. 3 1.2 工程施工概况 ........................................................................... 错误！未定义书签。 1.3 加固工程施工场地条件 ........................................................... 错误！未定义书签。 1.4 工程施工特点 ................................................................................................

读《碳纤维及石墨纤维》总结

一、碳纤维和石墨纤维的发展概况

1.研究碳纤维的先驱：

1860年，英国人约琴夫?斯旺（J. Swan）用碳丝制作灯泡的灯丝，早于美国人爱迪生（T. A. Edsion）。斯旺未能解决灯泡的真空问题，爱迪生解决的真空问题。斯旺提出利用孔口挤压纤维素成纤维技术，为后来的合成纤维提供启示。 2.聚丙烯腈基碳纤维的发明者：

进藤昭男（日本大阪工业技术试验所）从事碳素的崩散现象和崩散素胶状粒子的研究以及反应堆所用碳材料中微量彭元素的去除。

进一步，他研究了民用腈纶在一些列热处理过程中物性和结构的变化，即开始研制PAN基碳纤维。研究结论是PAN纤维需要经氧化处理才能得到碳纤维，确定了制取PAN基碳纤维的基本工艺流程，即氧化和碳化。但未能制造性能好的碳纤维。

英国人瓦特（W. Watt）在预氧化的过程中施加张力牵引打通了制取高性能碳纤维的流程工艺，从此牵伸贯穿于氧化和碳化的始终，成为制造碳纤维最重要的工艺参数。

目前，牵张力已细化和量化，在不同热处理过程中施加适量的牵张力，以满足结构的转化。 3.从东丽公司碳纤维发展历程看原丝的重要性：

日本东丽公司在碳纤维的质量和产量均位于世界之首。公司发展启示：原丝是制取高

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