碳纖維材料的春天即將來臨

  由碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷等基體材料復合,制成的結構材料稱之為碳纖維復合材料。據了解,碳纖維復合材料作為新興的非金屬材料具有廣闊的應用前景:除了航天等傳統軍事領域,在機械電子、建筑材料、文體、化工等方面,碳纖維復合材料正在快速的取代傳統金屬材料,成為結構用材的選。
  研究顯示碳纖維材料情景光明
  據美國復合材料網站2015年12月報道,美國復合材料預測和咨詢公司在2015年碳纖維大會上發表演講,提供了碳纖維市場的現狀和趨勢的可靠評估,受到高度重視。
       
       
       
      
  先,從應用需求上分析,碳纖維有75%消耗在工業應用上,且增長勢頭強勁。
  其次,汽車有望成為碳纖維的主要市場。汽車OEM廠商有可能會采用組合鋼,鋁和復合材料組合的方式,去滿足汽車的機械性能需求和成本限制,促進汽車行業發展。
  第三,有利于運輸的存儲和壓縮液化天然氣的碳纖維復合材料壓力容器的應用有望帶動大量的碳纖維的增長,特別是在亞洲,南美和歐洲部分地區。
  后,大約在2020年,碳纖維的需求將超過供應量。這可能將推動碳纖維制造業在2018-2019的時間內一定程度的擴張。
  碳纖維材料“受寵”原因
  那么,碳纖維復合材料究竟有怎樣的“神通”,使得它成為市場新寵?
  記者帶著問題,采訪了卡本復合材料(天津)有限公司的相關負責人。卡本復合材料(天津)有限公司是集先進復合材料產品的研發、生產、銷售于一體的高科技實體企業。擁有預應力碳纖維板、水下玻纖套筒、碳纖維網格等多種新型加固產品及技術體系??ū镜漠a品線中,有相當一部分的產品使用了碳纖維材料。
  卡本相關負責人介紹說,碳纖維復合材料大的特點就是較傳統金屬材料具有優異的比強度。其比鋁輕30%,比鋼輕50%,但是強度確實鋼的7~9倍,因此其比強度可達到2000Mpa/(g/cm3)。正是因為此特點,碳纖維復合材料大量應用于具有減重需求的產品,在保持甚至超過原有的強度基礎上大幅的減少產品重量,使產品具有更大的市場潛力和競爭力。
  碳纖維復合材料另一個優異特點就是其耐腐蝕性。碳纖維為惰性無機纖維,在碳纖維的生產過程中經過2000℃~3000℃的高溫碳化處理,使其具有穩定的微晶結構,因此具有很強的耐腐蝕性能;與之復合的基體樹脂在成型過程中,根據制品的使用特點添加了各種耐候性助劑,使之也具有了很好的耐腐蝕性能。
  正因為此特點,碳纖維復合材料在建筑材料領域具有廣闊的應用前景,如用于建筑加固的卡本碳纖維布、卡本碳纖維網格布和卡本碳纖維板,用于水下橋梁墩柱加固的水下套筒等都因其在惡劣的自然環境中具有極強的耐腐蝕性和長時間的使用壽命,備受市場推崇。
  卡本碳纖維材料國內
  卡本復合材料(天津)有限公司成立于2009年,從事碳纖維材料的研發生產銷售工作。目前,卡本有專職研發人員10人,從事碳纖維材料、新產品研發工作。2015年,卡本新產品碳纖維網格加固系統投入工程應用,在山東繞城某火燒橋梁的修復過程中,使用了卡本碳纖維網格進行修復加固。
      
  碳纖維網格加固示意
  預應力碳纖維板加固系統在西南地區施工的某高速橋梁預應力碳纖維板工程中,創下多項國內,單條碳纖維板長度35m(國內長紀錄);單條大拉應力1200MPa(24t)。
      
  現場施工完成圖
  碳纖維復合材料作為一種綜合性能優異的材料正在被人們所熟知,隨著應用技術的不斷完善發展,會有越來越多的碳纖維復合材料制品出現在我們的生活中,逐漸成為我們生活中不可替代的角色之一。
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