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    碳纖維的應用與發展

    發布時間:2018.07.30     瀏覽次數:     新聞來源:www.movingleadexperts.com

            碳纖維年需求的比例如下:體育應用大約為30%,航空應用為10%,工業應用為60%。 

            體育應用中的三項重要應用為高爾夫球棒,釣魚桿和網球拍框架。目前,據估計每年的高爾大球棒的產量為3400萬。按照《國家利地區分類,這些高爾大球棒主要產地為美國,中國,日本和中國臺北,美國和日本是高爾夫球棒的主要消費地占80%以上。全世界40%的碳纖維高爾大球桿都是由TORAY的碳纖維制成的。 
            全世界碳纖維釣魚桿的產量人約為每年2000萬副,這就意味著這種應用對碳纖維有著穩定的需求。 
            網球拍框架的市場容量人約為每年600萬副。其它的體育項目應用還包括冰球棍,滑雪杖,射箭,和自行車,同時,碳纖維還應用在劃船,賽艇,沖浪,和其它的海洋運動項目中。 
            在1 992年問,航空應川中對碳纖維的需求開始有所減少,主要是受到了商業飛機業衰退的影響,但是在1995早期有得到了迅速的恢復;謴偷闹饕蚴怯捎谏a效率在整體上都得到了提升,同時也開始全力生產波音777飛機,TORAY的碳纖維被用做結構材料,包括水平和垂直的橫尾翼和橫梁,這兩部分結構是如此的重要,如果他們受損,那么整個飛機在飛行的過程中就可能墜毀。這些材料被稱為“首要的結構材料”,因為他們是如此的重要,所以對他們的質量要求是極其苛刻的。對于波音777飛機,TORAY是波音公司指定的唯一有資格的碳纖維制造商。 
           歐洲空客也在他們的飛機上使用了大量的碳纖維,TORAY的TORAYCA碳纖維將被大量地應用在他們的新型客機A380上。 
           在工業領域,碳纖維的應用也相當廣泛,作為材料,它們正在替代金屬和混凝土來滿足環境、安全和能源要求,在工業領域對碳纖維的需求量正在呈現上升趨勢。 
           在土木工程和建筑領域,應用碳纖維的抗震修復和加強法是一項主要突破,正在此領域得到更加廣泛的推廣。在鐵路建筑中,大型的頂部系統和隔音墻在未來會有很好的應用,這些也將是很有前景的應用。壓力容器主要用在汽車的受壓大然氣(CNG)箱上,如圖所示,還用在救火隊員的固定式呼吸器(SCBA)上。CNG罐源于美國和歐洲國家,現在日本和其他的亞洲國家也對這項應用表現山了極大的興趣。 
            碳纖維的其它應川包括機器元件、家用電器、微機、及與半導體相關的設備的復合材料的生產,可以用來起劍加強,防靜電,和電磁波防護的作用,另外,在X射線儀器市場上,碳纖維的應用可以減少人體住X射線下的暴露。 
           隨著碳纖維成本的連續降低,和世界范同內的環保要求的提高,碳纖維開始被應用于汽車領域,將來它們會被應用做尾部沸騰器,發動機,傳動軸和燃料箱材料,在未來將有很好的前景。 
          碳纖維的全方位商業化始丁20世紀70年代,70年代是高爾大球棒和釣魚桿應用的引入和發展時期,主要是在日本。在80年代早期,碳纖維開始被廣泛地川在客機和航空飛行器上作為結構材料,主要是用在歐洲和北美。 
    然后,人們提高了對碳纖維的認識,開始把它當成一種高質量的材料,并在20世紀80年代中期得到了飛速的增長。在80年代中期,空客公司開始將CFRP作為首要的結構材料應用在它們的飛機上,而且,隨著碳纖維在網球和新的體育項目的應用,碳纖維市場得劍了穩步的擴展。盡管住1991年的海灣戰爭之后,航空業的發展走向衰退,全球經濟開始停止不前,碳纖維的需求增長也趨向緩慢,自90年代中期以來,碳纖維的工業應剛開始成為新的需求增長點。尤其是,歐洲和北美開始將碳纖維應用與壓力容器上,這種增長非常顯著,應用碳纖維杰出的電熱特點的發熱材料也開始出現。由丁1995年的神戶地震,加快了抗震加固應用的需求。在未來,預計碳纖維的主要應用領域將側重于工業應用,而且這一需求將會穩步增加;碳纖維發熱材料在工業和民用領域中的應用比例也會隨著石油天然氣價格的逐年飚升而迅速提升。 
          另外,新一帶的航天計劃和與汽下相關的應用都將促進碳纖維的工業化應用。 
     
           在2004年,常規型的碳纖維的產能約為25000 噸,其中75%由和日本相關的制造商生產。另外,低成本的粗碳纖維一被稱為“人絲束類型”的碳纖維的產量也有幾千噸,人絲束類型已經開始被用于低端的體育和工業應用中,同時也被應用于過去只有玻璃纖維才涉及的領域。 
    對丁碳纖維來說,通常所說的70%的宣布的產能是實際的產能。所宣布的產能通常是以標準產品類型為基礎進行計算的,但是對于碳纖維,除了具有標準強度和模量的標準產品之外,還有很多其他的根據技術特性和應用領域而定的等級產品。纖維的粗度也不盡相同,因此,按照產品類型和纖維粗度來劃分,他們的產能是不同的。在生產多種產品的時候,換產會很浪費時間。因此,實際的產能通常會低于宣布的產能。 
             從2003到2010年按照應用和領域來劃分的全球需求和需求預測。到2010年的這段時間內,碳纖維的需求將每年增長7.5%。預計到2010年碳纖維的總需求量將達到32000噸。
     
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