1、碳纤维复合材碳纤维复合材料料前 言一、碳纤维复合材料的概况一、碳纤维复合材料的概况二、碳纤维复合材料的结构二、碳纤维复合材料的结构三、碳纤维复合材料的用途三、碳纤维复合材料的用途四、碳纤维复合材料的优势四、碳纤维复合材料的优势五、我国碳纤维市场特点及商机展望五、我国碳纤维市场特点及商机展望六、结论六、结论在复合材料大家族中,纤维增强材料一直是在复合材料大家族中,纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂树脂复复合的玻璃钢问世以来,合的玻璃钢问世以来,碳纤维碳纤维、陶瓷纤维以、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功,性及硼纤维增强的复合材料相继研
2、制成功,性能不断得到改进,使其复合材料领域呈现出能不断得到改进,使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。下面让我们来了解一下别具一派勃勃生机。下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。特色的碳纤维复合材料。 碳纤维复合材料的概况碳纤维复合材料的概况碳纤维主要是由碳碳纤维主要是由碳元素组成的一种特元素组成的一种特种纤维,其含碳量种纤维,其含碳量随种类不同而异,随种类不同而异,一般在一般在90%以上。以上。 碳纤维是由含碳量碳纤维是由含碳量较高,在热处理过较高,在热处理过程中不熔融的人造程中不熔融的人造化学纤维,经热稳化学纤维,经热稳定氧化处理、碳化定氧化处理、碳化处理及石墨化等工处理及石墨化等工
3、艺制成的。艺制成的。 点击添加标题碳纤维是一种力学碳纤维是一种力学性能优异的新材料性能优异的新材料,它的比重不到钢,它的比重不到钢的的1/4,碳纤维树脂,碳纤维树脂复合材料抗拉强度复合材料抗拉强度,是钢的,是钢的79倍,倍,抗拉弹性模量为亦抗拉弹性模量为亦高于钢。高于钢。 zzzzzzzzz碳纤维复合材料的结构碳纤维复合材料的用途碳纤维复合材料的用途 碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结
4、构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。碳纤维是碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的,现在还广泛应用于体育学技术的需要而产生的,现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。器械、纺织、化工机械及医学领域。 航天飞机由碳纤维和环由碳纤维和环氧树脂结合而氧树脂结合而成的复合材料,成的复合材料,由于其比重小、由于其比重小、刚性好
5、和强度刚性好和强度高而成为一种高而成为一种先进的航空航先进的航空航天材料。天材料。 F1赛车现在的现在的F1(世界一级方程(世界一级方程锦标赛锦标赛)赛车,车身大部分结构都用碳纤维赛车,车身大部分结构都用碳纤维材料。顶级跑车的一大卖点也是周材料。顶级跑车的一大卖点也是周身使用碳纤维,用以提高气动性和身使用碳纤维,用以提高气动性和结构强度结构强度 电热管电热管假肢假肢碳纤维复合材料的优势碳纤维复合材料的优势1、高强度(是钢铁的、高强度(是钢铁的5倍)倍) 2、出色的耐热性、出色的耐热性(耐受耐受2000以上的高温以上的高温) 3、出色的抗热冲击性、出色的抗热冲击性 4、低热膨胀系数、低热膨胀系数
6、(变形量小变形量小) 5、热容量小(节能)、热容量小(节能) 6、比重小(钢的、比重小(钢的1/5) 7、优秀的抗腐蚀与辐射性能、优秀的抗腐蚀与辐射性能我国碳纤维市场特点及商机展望我国碳纤维市场特点及商机展望 2 国际碳纤维利润与成本国际碳纤维利润与成本根据根据20012002 年的数字,国际主要碳纤维厂利年的数字,国际主要碳纤维厂利润情况见表润情况见表2(平均行业利润率:(平均行业利润率:15.7%) 碳纤维各工艺分担成本见表碳纤维各工艺分担成本见表3碳纤维的成本构成见图碳纤维的成本构成见图4NoImage碳纤维产业链碳纤维产业链 碳纤维价值链的说法是:从石油原料到碳纤碳纤维价值链的说法是:
7、从石油原料到碳纤维,增值关系是维,增值关系是1 到到3,而把碳纤维做成复,而把碳纤维做成复合材料,增值可以到合材料,增值可以到10。而国际上还有一。而国际上还有一个类似的说法:一个工业用碳纤维复合材料个类似的说法:一个工业用碳纤维复合材料零件的成本构成,其中碳纤维和树脂的成本零件的成本构成,其中碳纤维和树脂的成本占占25%,把碳纤维转成预浸料或编织布(我,把碳纤维转成预浸料或编织布(我们称之为纤维材料),转化成本为们称之为纤维材料),转化成本为15%,而,而把纤维材料制造成复合材料构件,需要把纤维材料制造成复合材料构件,需要60%的成本,原因是这个过程的边角废料太多,的成本,原因是这个过程的边
8、角废料太多,主要是沿袭于航空航天的成型工艺效率太低。主要是沿袭于航空航天的成型工艺效率太低。碳纤维价值链碳纤维价值链 碳纤维因品种和质量的碳纤维因品种和质量的不同,价格从不同,价格从100 多元多元/kg 到到5 万多元万多元/kg都有。其中,走都有。其中,走小批量、高精尖的品种,我们小批量、高精尖的品种,我们不妨戏称为不妨戏称为“贵族碳纤维贵族碳纤维”,而量大、价格相对低的碳纤维,而量大、价格相对低的碳纤维,我们则戏称为我们则戏称为“平民化碳纤平民化碳纤维维”。中国堪称是世界碳纤维。中国堪称是世界碳纤维研发的研发的“老人老人”,但却是产业,但却是产业化的化的“新手新手”,所以,对于中,所以,对于中国众多碳纤维企业来说,探讨国众多碳纤维企业来说,探讨“平民化平民化”之路有实质意义。之路有实质意义。总结谢谢谢谢观赏观赏BUSINESSTHANKS