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目前碳纤维复合材料的应用已从航天航空逐步拓展到人类社会的各个领域。厦门碳纤维管适应市场需求,实施自主创新,对标式技术与产品研发向自主品牌创新过渡,围绕具有发展前景的大市场研发专用碳纤维技术,充分改良碳纤维的不足,提升碳纤维材料的性价比,提高复合材料的综合性能等,纳米碳纤维管是国产碳纤维技术发展未来需要重点关注的问题。但是阻碍高端碳纤维复合材料发展的障碍是,目前其由于技术含量高、生产工艺极其复杂等原因,造成使用成本也水涨船高。
碳纤维复合材料“刚柔并济”,纳米碳纤维管兼具碳材料和纤维的双重优良特性,具有耐腐蚀、耐高温、耐摩擦的特性,其高集成度性使得在零部件制造过程中可以减少零部件数量;由于可设计和造型自由的特性,可降低流线型曲面配件的制造成本;厦门碳纤维管高效率的抗震、吸收冲击性能,可达到金属的5倍,因此可提高汽车发生交通碰撞事故车上人员安全性。在各项力学性能方面,与轻质金属合金材料相比(如高强度钢、铝合金、钛合金和镁合金),普通的碳纤维复合材料也远远优于它们。
厦门碳纤维管国内碳纤维市场由于供应受限(尤其是高端领域和产品),应用市场开发进展较慢,主要下游应用趋于低端。数据显示:2019年37%需求来自于体育领域,37%需求来自于风电叶片,航空航天市场仅占约4%需求。2019年国内碳纤维表观需求量约3.78万吨,同比增长22%,其中进口量仍占68%,国内产量1.20万吨,同比增长33%。此外,碳纤维管厂家碳纤维还有具有良好的耐腐蚀性,实践中用碳纤维复合材料替代钢或铝,减重效率可达20%-40%。
碳纤维管厂家碳纤维是“织”出来的。不过,这种材料的制作方法的确跟织毛衣一样被制造出来的。只不过是各个厂家的添加物、编制方法等方面的不同。造成了碳纤维的各种性能的不同。碳纤维既然是一种被“织”出来的材料,当然,厦门碳纤维管这缺少不了原材料。也就是“织”碳纤维材料的“毛线”。我们叫它为“原丝”。这种原丝需要高强化、致密化、高纯化的要求。由于制造成本高昂,所以原丝的价格居高不下。因为有一个好的原丝,是制成高强度碳纤维材料的首要任务。
尽管中国在碳纤维理论产能上已位列世界前三甲,但这是数十家企业的集体成果。纳米碳纤维管相对数量仅有几家但在全球处于垄断地位的日美企业,中国企业依然处于“成长”阶段,数量多而不强。此外,高端应用、技术水平、生产要素、规格种类以及产能利用率不足等,碳纤维管厂家依然是国内碳纤维产业面临的共同问题。不过,我国碳纤维应用领域每年正在增加,并朝着国防、军工、航天、航空、新能源汽车等领域发展。
实际上,厦门碳纤维管看似不起眼的碳纤维,在新材料界是一匹“黑马”,应用领域极为广泛,其首个市场化应用是1972年市售的碳纤维增强树脂钓鱼竿。此后,碳纤维应用快速向高端化的工业制造及尖端科技领域发展。其中,小丝束碳纤维主要应用于国防军工、航空航天、卫星导弹以及休闲体育用品领域,而大丝束碳纤维主要应用于工业及民用领域等。由于其材料本性、产业技术复杂性、应用领域重要性和市场规模性等因素影响,碳纤维管厂家碳纤维被称为“黑色黄金”或“材料之王”。