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碳纤维行业研究报告

发表时间:2018-01-04 11:19


碳纤维行业研究报告

行业概况

行业介绍

  碳纤维是一种含碳量 90%以上的纤维状碳材料,它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。具有高比强度、高比模量、抗蠕变、导电、导热等特性,强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢耐腐蚀、比耐热钢耐高温、又能像铜一样导电,集优异的电学、热学和力学性能于一身。

行业分类

  碳纤维可以按照原丝类型、制造方法、性能等不同维度进行分类,具体分类方式大致有以下几种:

按照原丝类型分类:聚丙烯腈(PAN)基;沥青基(各向同性、中间相);粘胶基(纤维素基、人造丝基)。

按照制造条件和方法分类:碳纤维(800-1600℃);石墨纤维(2000-3000℃);活性碳纤维;气相生长碳纤维。

按力学性能分类:高强型(GQ)、高强中模型(QZ)、高模型(GM)、高强高模型(QM)。碳纤维在应用时多是作为增强材料而利用其优良的力学性能,因此使用中更多的是按其力学性能分类。

  按丝束大小分类:碳纤维可划分为小丝束和大丝束,小丝束碳纤维初期以1K、3K、6K为主,逐渐发展为12K和24K,主要应用于国防军工等高科技领域,以及体育休闲用品,如飞机、导弹、火箭、卫星和渔具、高尔夫球杆、网球拍等。

通常将48K以上碳纤维称为大丝束碳纤维,包括48K、60K、80K等,主要应用于工业领域,包括:纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。

3、上下游情况

  碳纤维产业链上依次有原材料、中间材料、复合材料以及终端成品四大部分,每一级深加工都会产生高附加值。碳纤维生产的原材料包括原丝聚合、纺丝、炭化。中间材料即把碳纤维编织成布或者针刺成毡,做成预浸料,将碳纤维布和树脂预先结合在一起。最终的制品即复合材料就是利用碳纤维布或者预浸料通过成型工艺进行成型。

碳纤维下游应用技术的开发难度较高,各工艺参数必须系统配合,复合材料设计与成型需要衔接,下游领域的应用开发需要较长的研发过程。加之研发投入高、生产成本高,导致碳纤维应用范围长期局限在一些高端领域。

近年来,随着碳纤维应用成本的下降,碳纤维下游应用领域逐步由航空航天、体育休闲等扩展到一般工业领域,风力发电、压力容器、交通运输、输电电缆等领域的应用不断拓展。

碳纤维全产业链

资料来源:公开资料整理

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