碳纖維(Carbon Fibers),簡(jiǎn)寫為CF。
碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。屬于無機(jī)纖維
二、碳纖維的特性
1、一般碳素材料:耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕;
2、聚丙烯腈(PAN)碳纖維:
a、高比強(qiáng)度、高比模量(兩大突出特性);已商業(yè)化PAN基的密度:1.70~1.82;
b、耐磨、耐疲勞、抗蠕變、化學(xué)惰性、耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、抗輻射、良好的阻尼、減震、降噪;
c、柔軟、可編、可紡織性(作為纖維);
d、線膨脹系數(shù)可以設(shè)計(jì)、電磁干擾屏蔽;
e、生物相容性好。
3、比重:1.75g/cm3~1.95g/cm3
a、粘膠商業(yè)化PAN基碳纖維的密度:1.70~1.82 g/cm3
b、粘膠基碳纖維的密度:1.45~1.55 g/cm3
三、碳纖維制備過程及分類:
聚丙烯腈基(PAN)原絲→預(yù)氧化(200~300℃空氣中)→ 碳化(1000~1450℃N2氣中)→碳纖維
A、按碳纖維的形態(tài)分類:
1、碳纖維長(zhǎng)絲
2、短切碳纖維
B、按碳纖維的絲束分類:
大絲束:每束碳纖維的根數(shù)等于或大于46000~48000根,即≥46K~48K;
小絲束:1K、3K、6K、12K、24K
C、主要生產(chǎn)商:
1)大絲束:
美國(guó)Tohotenax
美國(guó)Zoltex
美國(guó)AKZO(Akzo Nobel-Fortafil)
美國(guó)Aldila
德國(guó)SGL
2)小絲束:日本東麗Tory
日本三菱人造絲
日本帝人
臺(tái)灣臺(tái)塑(臺(tái)麗牌Tairyfil)
四、應(yīng)用及發(fā)展史:
1)、應(yīng)用
碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷基體制成復(fù)合材料(結(jié)構(gòu)復(fù)合材料或功能性材料);
a、航空航天、國(guó)防軍事
b、民用行業(yè):交通運(yùn)輸、建筑補(bǔ)強(qiáng)、石油化工、醫(yī)療器械、高級(jí)體育休閑用品。
2)、發(fā)展史:
a、20世紀(jì)60年代起步
b、20世紀(jì)70~80年代穩(wěn)定飛速發(fā)展
c、20世紀(jì)90年代飛速發(fā)展
d、21世紀(jì)初步成熟
五、幾種碳絲產(chǎn)品介紹(碳纖維CARBON FIBER):
1)、臺(tái)麗碳絲(臺(tái)麗牌Tairyfil)
丙烯晴(原料)→原絲(中間產(chǎn)品)→臺(tái)麗碳絲(成品)
1、品質(zhì)規(guī)格
項(xiàng) 目
|
名稱 單位
|
TC03K33
|
TC06K33
|
TC12K33
|
TC12K35 |
TC12K36 |
TC06K42
|
TC12K42 |
每束單纖數(shù)量
|
條
|
3000.00
|
6000.00
|
12000.00
|
12000.00 |
12000.00 |
6000.00 |
12000.00 |
單 位 重 量
|
g/m
|
0.20
|
0.40
|
0.80
|
0.72 |
0.72 |
0.28 |
0.56 |
單 纖 直 徑
|
u
|
7.00
|
7.00
|
7.00
|
6.50
|
6.50
|
5.70
|
5.70
|
密 度
|
g/cm3
|
1.80
|
1.80
|
1.80
|
1.80
|
1.80
|
1.81
|
1.81 |
含 漿 率
|
%
|
1.20
|
1.20
|
1.20
|
1.20 |
1.20 |
1.20 |
1.20 |
強(qiáng) 度
|
KSI kgf/mm2 Mpa |
500.00 350.00 3450.00 |
500.00 350.00 3450.00
|
500.00 350.00 3450.00
|
580.00 400.00 4000.00
|
680.00 480.00 4680.00 |
680.00 480.00 4680.00 |
680.00 480.00 4680.00
|
彈 性 模 數(shù)
|
MSI ton/mm2 Gpa
|
33.00 23.50 230.00 |
33.00 23.50 230.00 |
33.00 23.50 230.00
|
35.00 24.00 240.00 |
36.00 25.00 250.00 |
42.00 30.00 290.00 |
42.00 30.00 290.00
|
*以上為公司產(chǎn)品之代表性數(shù)據(jù)。 |
2、包裝
項(xiàng) 目
|
名稱 單位
|
TC03K33
|
TC06K33
|
TC12K33
|
TC12K35 |
TC12K36 |
TC06K42
|
TC12K42 |
每Bobbin纖維束長(zhǎng)度
|
公 尺
|
2500.00
|
2500.00
|
2500.00 5000.00 |
2800.00 5600.00 |
2800.00 5600.00
|
2500.00
|
2500.00 3600.00 |
每Bobbin纖維束重量
|
公 斤
|
0.50 |
1.00 |
2.00 4.00 |
2.00 4.00 |
2.00 4.00 |
0.70 |
1.40 2.00 |
每箱Bobbin數(shù)
|
個(gè)
|
25.00 |
20.00 |
12.00 6.00 |
12.00 6.00 |
12.00 6.00 |
20.00 |
12.00 12.00 |
每 箱 凈 重
|
公 斤
|
12.50 |
20.00 |
24.00 24.00 |
24.00 24.00 |
24.00 24.00 |
14.00 |
16.80 24.00 |
2)、東麗(Toray)碳絲
Designation |
Fiber Type |
Number of Filament |
Tensile Strength (MPa) |
Tensile Strength (kgf/m㎡) |
Tensile Modulus (Gpa) |
Tensile Modulus (kgf/m㎡) |
Elongation (%) |
Mas per Unit Length tex(g/1000m) |
Density (g/cm3) |
T300 |
T300-1000 |
T300 |
1000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
66 |
1.76 |
T300-3000 |
T300 |
3000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
198 |
1.76 |
T300-6000 |
T300 |
6000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
396 |
1.76 |
T300-12000 |
T300 |
12000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
800 |
1.76 |
T300- |
T300 |
1000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
70 |
1.76 |
T300B |
T300B-1000 |
T300B |
1000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
66 |
1.76 |
T300B-3000 |
T300B |
3000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
198 |
1.76 |
T300B-3000 |
T300B |
3000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
198 |
1.76 |
T300B-6000 |
T300B |
6000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
396 |
1.76 |
T300B-12000 |
T300B |
12000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
800 |
1.76 |
T400HB |
T400HB-3000 |
T400HB |
3000 |
4410 |
450 |
250 |
25500 |
1.8 |
198 |
1.8 |
T400HB-6000 |
T400HB |
6000 |
4410 |
450 |
250 |
25500 |
1.8 |
396 |
1.8 |
T700SC |
T700SC-12000 |
T700SC |
12000 |
4900 |
500 |
230 |
23500 |
2.1 |
800 |
1.8 |
T700SC-24000 |
T700SC |
24000 |
4900 |
500 |
230 |
23500 |
2.1 |
1650 |
1.8 |
T800HB |
T800HB-6000 |
T800HB |
6000 |
5490 |
560 |
294 |
30000 |
1.9 |
223 |
1.81 |
T800HB-12000 |
T800HB |
12000 |
5490 |
560 |
294 |
30000 |
1.9 |
445 |
1.81 |
T1000GB |
T1000GB-12000 |
T1000GB |
12000 |
6370 |
650 |
294 |
30000 |
2.2 |
485 |
1.8 |
M35JB |
M35JB-6000 |
M35JB |
6000 |
4510 |
460 |
343 |
35000 |
1.3 |
225 |
1.75 |
M35JB-12000 |
M35JB |
12000 |
4700 |
480 |
343 |
35000 |
1.4 |
450 |
1.75 |
M40JB |
M40JB-6000 |
M40JB |
6000 |
4400 |
450 |
377 |
38500 |
1.2 |
225 |
1.75 |
M40JB-12000 |
M40JB |
12000 |
4400 |
450 |
377 |
38500 |
1.2 |
450 |
1.75 |
M46JB |
M46JB-6000 |
M46JB |
6000 |
4200 |
430 |
436 |
44500 |
1 |
223 |
1.84 |
M46JB-12000 |
M46JB |
12000 |
4020 |
410 |
436 |
44500 |
0.9 |
445 |
1.84 |
M50JB |
M50JB-6000 |
M50JB |
6000 |
4120 |
420 |
475 |
48500 |
0.9 |
216 |
1.88 |
M55J |
M55J-6000 |
M55J |
6000 |
4020 |
410 |
540 |
55000 |
0.8 |
218 |
1.91 |
M55JB |
M55JB-6000 |
M55JB |
6000 |
4020 |
410 |
540 |
55000 |
0.8 |
218 |
1.91 |
M60JB |
M60JB-3000 |
M60JB |
3000 |
3820 |
390 |
588 |
60000 |
0.7 |
103 |
1.93 |
M60JB-6000 |
M60JB |
6000 |
3820 |
390 |
588 |
60000 |
0.7 |
206 |
1.93 |
M30SC |
M30SC-18000 |
M30SC |
18000 |
5490 |
560 |
294 |
30000 |
1.9 |
760 |
1.73 |