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新材料界的一匹“黑馬”——碳纖維復合材料廠家
日前,全球碳纖維企業——日本東麗社長日覺昭廣在接受日媒采訪時表示,中國以國家層面推進采用材料信息學手法,其技術進步的確構成威脅,但積累了堅實基礎數據的日本企業能夠保持優勢地位。
小小的碳纖維,實際是國民經濟和國防建設中不可或缺的戰略性新型材料。一直以來,全球碳纖維市場由日美兩國企業壟斷。但隨著中國企業的后發追趕、自強進擊,這一格局正在發生變化。中國儼然正成為全球碳纖維“第三極”。
受益于政策推動和產業快速發展,中國碳纖維企業近年來如雨后春筍般出現,數量已占全球近七成,同時整體產能已位居全球第三。那么,在這場新的跑馬圈地運動背后,中國的碳纖維技術及市場進步了多少?日本的優勢又還能保持多久?
在化工材料中,碳纖維可以稱作是最重要的無機高性能纖維碳。它是含碳量大于95%的纖維材料,由聚丙烯腈、黏膠纖維、瀝青纖維等有機纖維在高溫下碳化制得,本質上來說是碳的同素異形體。碳纖維復合材料廠家
按照力學性能分類,碳纖維可分為標準模量(230GPa左右)、中模量(280-350GPa)和高模量(>350GPa)三類;按照纖維絲束大小分類,可分為小絲束(或標準絲束,≤24K)和大絲束(>24K)兩大類;按不同的前驅體分類,聚丙烯腈基碳纖維占碳纖維總量的92%,瀝青基碳纖維占7%,黏膠基碳纖維只占1%。
在特性方面,碳纖維具有耐腐蝕、抗氧化、高強度、耐高溫、不生銹等優良性質。但碳纖維由于橫向耐沖力差、耐磨性差,多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構成復合材料,其中樹脂型復合材料生產最多,使用最為廣泛。
實際上,看似不起眼的碳纖維,在新材料界是一匹“黑馬”,應用領域極為廣泛,其市場化應用是1972年市售的碳纖維增強樹脂釣魚竿。此后,碳纖維應用快速向高端化的工業制造及尖端科技領域發展。其中,小絲束碳纖維主要應用于國防軍工、航空航天、衛星導彈以及休閑體育用品領域,而大絲束碳纖維主要應用于工業及民用領域等。
由此,雖然外表看似“軟妹子”,碳纖維其實是外柔內剛的“真漢子”,在國防軍工和民用方面等多方面都是重要材料或者戰略物資。而由于其材料本性、產業技術復雜性、應用領域重要性和市場規模性等因素影響,碳纖維被稱為“黑色黃金”或“材料之王”。