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由于国产大飞机的逐步问世及军用飞机、运载火箭、导弹和卫星的研发,纳米碳纤维管碳纤维复合材料在这些领域的应用也将愈加广泛。当前,高性能碳纤维在中国经济及高科技产业的发展推动下,显现出“战略新兴产业”的生机,未来仍将保持较高的复合增长率。以往,西方国家在垄断全球市场同时对我国高性能碳纤维实行严格技术封锁,但中国企业在自力更生、激烈竞争当中正在不断取得突破。碳纤维管定制有业内人士乐观指出,未来5到10年行业格局或将重塑。
南京碳纤维管高性能碳纤维因具有质量轻,高比强度,高比刚度等特性,在机身轻量化研究中占有绝对的优势地位。我国对于碳纤维复合材料的运用在航天领域发展得比较快,我国的航天器,比如火箭、卫星等使用周期短,碳纤维复合材料结构比重比较大,约占到20%,碳纤维管定制与国外的探究和运用水平达到了齐平的地步。我国对于碳纤维复合材料在航空航天领域的研究机构,主要以研究高校为主,比如,北航、南航、哈工大等,主要负责碳纤维复合材料研究应用的工作。
碳纤维的生产成本高有几方面的原因。这与碳纤维的生产过程是密切相关的。首先,南京碳纤维管碳纤维的生产是一个十分复杂的系统过程,从原丝的制备到预氧化碳化石墨化,再到上浆封装成品,每一步的制作工艺都有很高的要求,需要高精度的控制,多设备的要求是很高的。初期设备投入和维护成本较大,是造成碳纤维价格较高的原因之一。其次,碳纤维管定制碳纤维的生产还是一个高耗能的过程。特别是后期碳化石墨化需要很高的温度,生产过程的高耗能也是碳纤维成本高的另一个原因。
碳纤维是一种轻质、高强、高模、耐化学腐蚀、热膨胀系数小的优质增强材料。但是对于碳纤维材料的分类有很多种方式。纳米碳纤维管碳纤维按照原材料来源可以分为聚丙烯腈碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维。根据丝束的大小可分为大丝束和小丝束。南京碳纤维管大丝束属于工业级别的,每束碳纤维的根数≥(46000-48000)根,一般指48-480k,价格相对来说比较便宜。小丝束属于宇航级别的,每束碳纤维的根数≤24000根,一般指1-24k,价格相对高昂。