国外碳纤维的发展
1959年日本发明了用聚腈原丝生产碳纤维的方法。只要工艺得当,碳纤维可以用来增强很多高分子材料、很多金属材料、几乎各种氧化铝、硅酸盐、氧化硅、碳化硅、氧化硅等陶瓷。1962年,日本东丽公司开始生产,之后又积极研制用于生产碳纤维的原丝,并于1967年成功生产T300PAN-CF。同时,英国皇家航空研究所,对PAN纤维生产技术进行技术改进,随后英国考陶尔公司利用这项技术开始生产高强度、高模量PAN基碳纤维。1969年,日本东
丽公司研究成功特殊的单体共聚PAN基碳纤维,结合美国、法国、德国也都引进或开发了PAN原丝基碳纤维的生产。原苏联开始主要研究以人丝为原料制造碳纤维,后转向PAN基碳纤维。另外印度、南斯拉夫、以色列、韩国也在以PAN原丝制取碳纤维方面开展了大量的研制工作。日本东丽公司的碳纤维研发与生产一直处于领水平。3.基体材料
由于碳纤维的很多性能是玻璃纤维所不及的,它可以在绝氧气氛下高于3000摄氏度的高温还保持高强度,而玻璃纤维高于700摄氏度的高温下已丧失了强度。更复杂的是三方向、四方向、七方向和九方向的编织物,那是根据特殊设计要求而制造的,没有商品。所以没有玻璃纤维增强铝、增强陶瓷之类材料。只要工艺得当,碳纤维可以用来增强很多高分子材料、很多金属材料、几乎各种氧化铝、硅酸盐、氧化硅、碳化硅、
氧化硅等陶瓷。碳纤维复合材料除了不透明外又扩展了很多材料和工艺的技术领域。其中CFRP树脂基常用树脂、CC复合材料的基体碳、CFRM的常用金属基体和CFRC常用陶瓷基材料。三、碳纤维复合材料工艺简介
碳纤维材料硬度高,必须选用硬质很近刀具材料,航空部门在参考国外硬质合金选材基础上经试验认为
国外引进,产品以12K的T300级碳纤维为主导产品,并准备引进成熟的预浸料生产线。华皖碳纤维公司二期建设规模将使碳纤维产量翻一番达到400t/a。此外,山东、浙江、广西等地也有拟建碳纤维生产线的计划。
三、碳纤维市场需求与用途
2008年我国启动和实施的大飞机重大专项整体配套项目中,包括了碳纤维在内的诸多化工新材料项目,随着以该专项为代表的国内各领域对碳纤维产品的需求增加,许多碳纤维研究项目或千吨级产业化项目纷纷启动。但我国碳纤维2007年产能仅200吨左右,而且主要是低性能产品,没有形成规模化产业,绝大部分依赖进口,价格非常昂贵,比如标准型T300市场价格曾高达4000元/千克~5000元/千克。由于我国碳纤维行业缺乏具有自主知识产权的核心产业化技术,产业发展不会一蹴而就。