廣東紡織紡機行業(yè)用碳纖維種類

自2010年以來，全球碳纖維市場已從不到4萬噸增長到2019年的10萬噸以上。在此期間，碳纖維增長平穩(wěn)且不間斷，每年增長速度達(dá)到10％到12％。

但是2020年，隨著COVID-19大流行來襲，全球碳纖維幾乎在一夜之間發(fā)生了變化。2020年，全球?qū)μ祭w維的需求總計約為10.5萬噸，只比2019年增長1％，預(yù)計在2021年，增長幅度也只為1％。

碳纖維市場受到許多領(lǐng)域應(yīng)用增長的推動，例如航空航天、風(fēng)能、體育用品、船舶、汽車、壓力容器等。在2020年之前，所有這些細(xì)分市場的增長率以及整個行業(yè)的增長率都在穩(wěn)步上升。

碳纖維機械手臂的應(yīng)用無疑幫助他們解決了問題，維護(hù)頻率和使用成本有所降低，工作精度和效率并沒有降低。廣東紡織紡機行業(yè)用碳纖維種類

人們對推動碳纖維整體需求的各個行業(yè)和應(yīng)用有著不同的看法，有些行業(yè)下滑，有些行業(yè)則會上漲。那些已經(jīng)收縮的領(lǐng)域尤其是航空航天領(lǐng)域，導(dǎo)致碳纖維行業(yè)的總量在2020年看起來相對平穩(wěn)，預(yù)計2021年只會有非常溫和的增長。但是，長期前景更為樂觀。在未來幾年內(nèi)，可以合理預(yù)期碳纖維行業(yè)將再次恢復(fù)較強勁的同比增長。至于碳纖維行業(yè)的產(chǎn)能，全球碳纖維生產(chǎn)商的銘牌產(chǎn)能合計約為16萬噸，足以滿足當(dāng)前需求。一些生產(chǎn)商正在計劃增加新的工廠和產(chǎn)能，以滿足日益增長的未來需求。必須牢記，碳纖維仍處于早期發(fā)展階段。飛機是通過手工制造的，每天只有一兩架；其他應(yīng)用稍高一些，但仍然沒有自動化。與之相比，汽車的批量生產(chǎn)速度超過每分鐘一輛。如今，碳纖維仍主要用于小批量應(yīng)用，尚未實現(xiàn)“大量生產(chǎn)”。

廣東紡織紡機行業(yè)用碳纖維種類碳纖維復(fù)合材料具有重量輕、剛度高、塑性強、耐磨性和抗沖擊性好等優(yōu)勢，在汽車輕量化領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用。

碳纖維比較難加工

碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征，碳纖維是一種的力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。

就拿碳纖維和我們常見的鋼材來說，碳纖維的強度在 400 到 800 兆帕左右，而普通鋼材的強度為 200 到 500 兆帕。再來看韌性，碳纖維和鋼材基本類似，沒有明顯的區(qū)別。

碳纖維具有更高的強度，更輕的重量，所以說碳纖維是新材料中的**。正因為這種優(yōu)勢，碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)在加工過程中，基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用，使其物理特性與金屬有較大區(qū)別，CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬，而強度大于大部分金屬。因為 CFRP 的不均勻性，在加工過程中往往會出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離；CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性，使其在加工過程中對設(shè)備的要求較高，因此生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量切削熱對設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。

同時，其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，要求也越來越細(xì)膩，對材料適用性做出要求，對CFRP的質(zhì)量要求也越來越苛刻，也致使加工成本上浮。

碳纖維的制造過程

拉絲：把原材料經(jīng)過加熱，它是增強材料：纏繞成型用的增強材料，主要是各種纖維紗：如無堿玻璃纖維紗，中堿玻璃纖維紗，碳纖維紗，強度高的玻璃纖維紗，芳綸纖維紗及表面氈等。樹脂基體，及各種填料。，擠壓形成凝膠形狀的絲條，塑料纖維是用數(shù)千條計的細(xì)絲組成。

穩(wěn)定：經(jīng)過400度加熱氧化，使熱塑性大分子轉(zhuǎn)換成耐熱性結(jié)構(gòu)。使其在高溫下不融不燃，保持纖維形狀，熱力處于穩(wěn)定狀態(tài)碳化：加溫1千-2千度將非碳原子驅(qū)離，隨著高溫氧化變成黑色，再經(jīng)過碳化爐碳原子結(jié)合在纖維上。

當(dāng)機械臂采用碳纖維復(fù)合材料制造時，需要根據(jù)機械臂的載荷和實際工況設(shè)計特殊的制造方案。

隨著2020年初邊境的關(guān)閉，國際航空旅行停止，飛機停飛，飛機制造商大幅削減了生產(chǎn)率，碳纖維行業(yè)似乎在瞬間失去了動力。碳纖維在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用占工業(yè)總量的

20%以上，占行業(yè)價值的40％。商業(yè)航空業(yè)的放緩嚴(yán)重影響了碳纖維行業(yè)，要恢復(fù)到COVID之前的水平可能要花費數(shù)年的時間。

盡管航空航天方面的消息令人沮喪，但2020年并非所有的都是壞消息。當(dāng)人們學(xué)會了居家工作和在家附近度假時，一些市場表現(xiàn)良好，如在2020年，體育用品的需求躍升了

30％至40％，風(fēng)力渦輪機的安裝按計劃繼續(xù)比上一年增加了20％。

機械臂作為機器人技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣闊的自動化機械設(shè)備之一。廣東紡織紡機行業(yè)用碳纖維種類

越來越多的新型機械臂正在使用碳纖維復(fù)合材料。廣東紡織紡機行業(yè)用碳纖維種類

在無人機領(lǐng)域，碳纖維材料更成為無可替代的材料。為保證承載和續(xù)航能力，無人機外殼需要結(jié)構(gòu)強度大、重量輕的特殊材料。相比于此前廣闊應(yīng)用的鋁合金和工程塑料，碳纖維材料重量輕、強度高，還具有較好的電磁屏蔽和隱身特性，且一體化制作成型較為方便，未來勢必成為無人機外殼的主要材料。尤其是由碳纖維制成、只重106毫克的微型無人機，能進(jìn)入遭受擠壓的狹小空間搜尋信息，在民用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 比強度和比剛度大相比于其它復(fù)合材料，在滿足無人機機體相同強度和剛度的前提下，碳纖維復(fù)合材料高比強度和高比剛度的特性能夠更大的減輕無人機結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)化、小型化和高性能化意義重大，以確保無人機擁有更長的飛行距離和飛行時間。廣東紡織紡機行業(yè)用碳纖維種類

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