金属玻璃的定义
碳纤维(Carbon Fiber)是一种丝状碳素材料,由聚丙烯腈(或沥青、粘胶)等有机母体纤维采用高温分解法在 1000 摄氏度以上高温的惰性气体下碳化(其结果是去除碳以外绝大多数元素)制成,直径 5-10 微米,是一种含碳量高达 90%以上的无机高分子✅纤维。 按纤维数量可以将碳纤维分为小丝束和大丝束,按力学性能可以将聚丙烯腈基碳纤维分为高㊣强型、高强中模型、高模型、高强高模型四类。 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等领域,如飞机、导弹、火箭、卫星㊣和渔㊣具、高尔夫球杆、网球拍等。 大㊣✅丝束碳纤维通常指 48K 以上的碳纤维,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。 第一代碳纤维以日本东丽T300、美国赫氏AS4为代表,用于F-15战斗机方向舵、F-16战斗㊣✅机垂尾㊣蒙皮等;在民航客机方面,20世纪70年代,波音和空客公司鉴定并认可T300碳纤维,作为复合材料增强体在飞机上应用后取得了明显的降低飞机重量、提高㊣飞机性能的效果。 第二代碳纤维是日本东丽的T800或相当于T800碳纤维的IM7、IMA等,已成为航空主结构应用的主要材料。飞机机翼、机身等主承力结构件需要使✅用性能更高的碳纤维。T800H碳纤维强度较T300提高56%、模量提高28%。美国四代战机F-22在机翼、机身等主承力结构上大量采用高强中模IM7碳纤维和高韧性5250-4双马树脂的高性能复合材料,其结构用量达24.2%;波音B787民航客机机身和机翼主承力结构全部采用了T800/3900-2高韧性环氧复合材料;空客A350中央翼盒和机翼采用美国赫氏的IMA/M✅21高韧性环氧复合材料,复合材料㊣结构用量达50%以上。 第三代碳纤维以✅美国赫氏的IM10、日本东丽的T1100G等为代表。第三代碳纤维以进一步降低结构重量、提高结构销量为目的,在军用、民用领域进㊣行验证和推广,已成为碳纤维发展的主要方向之一。 2010年,美国Hexcel公司在巴黎JEC复合材料展会率先推出强度6964MPa、模量310GPa的新型高强高模碳纤维IM10,后更改为强㊣度6826MPa、模量313GPa; 2014年3月,日本东丽公司通过碳化精细控制技术,在纳米层级内控制纤维结构,成功研发出T1100G碳纤维,其强度㊣较T800H碳纤维提升20%,模量提升10%,2017年6月强度由6600MPa更新至7000MPa; 我国在“十一五”期间,T300 级碳纤维实现了全工艺流程的贯通,并具备了批㊣量制备的㊣能力,建立了相应的标准体系,掌握了稳定的规模化批量生产技术,实现了千吨级 T300级碳纤维的产业化。国产航空领域用 T300 级碳纤维及其复合材料的性能达㊣到日本东丽T300 的水平,实现了自主保障。同时金属玻璃的定义,随着新材料需求,我国迅速攻克了 T700级碳纤维的产业化技术。 “十二五”末期左右,国内多家碳✅纤维企业的 T800H级碳纤维在力学性能方面已经达㊣到了东丽 T800H㊣ 的水平。 截至目前,我国多家企业公布已研发出第三代碳纤维,如:光威复材、中简科技、恒神股份、太钢钢科、长盛科㊣技等企业单㊣位。 导弹主要朝着射程远、高超速、制导㊣精度高、突防能力强的方向发展,先进复合材料在导弹上的应用已经从次承力结构向主承力结构发展。采用复合材料,可以实现导弹轻量化,从而可以提高有效载荷或增加导弹射程。据统计,战术导弹㊣每减轻 1k㊣g,可使射程提升 ✅15km。碳纤维复合材料在导弹中的应用涵盖固体火箭发动机壳体、舱段、舵面等结构,在导弹固体火箭发动机壳体上应用碳纤维增强复合材料,能够获取更高的推重比,提升发动机结构的可靠性和安全性。美国的 PAC-3 导弹发动机壳体采用 IM7 缠绕成型复合材料,战斗部壳体材料为 T300树脂基复合材料;区域高层防御导弹 THAAD 也采用了高强中模碳纤维树脂基复合材料作为发动机壳体材料,并在㊣其舱体结构中使用了赫氏公司生产的高模高强碳纤维。 日本的 M-5 火箭发动机壳体、法国的阿里安娜 2 型火箭、欧洲织女星运载火箭使用了 IM7 碳纤维增强复合材料。美国的大力神-4 火箭的整流罩、级间㊣段舱体、锥形尾舱承载结构、级间段蒙皮和锥形尾舱壳体均采用的是 IM7/8552 碳纤维复合材㊣料。日本的H-2A 火箭助推器使用 T1000 碳纤维增强复合材料。我国长征-11 运㊣载火箭全整流罩采用碳纤维增强复合材料,不仅降低㊣了装配的难度,还提高了火箭的运载能力。 目前,复合材料已✅成为航空发㊣动机㊣的重要选材之一,重量比㊣达发动机总重的近 35%。自 20 世纪 50 年㊣代以来,美国GE、英国R-✅R、美国P&W等多个✅先进航空制造商致力于研究采用先进复合材料制造发动机部件,已在发动机冷端部件的多个结构中实现应用,主要分布在风扇和短舱。1995 年,美国 GE 研发的 GE90 系列发动机叶片是最早的铺层叶片,该叶片由 400 层㊣ IM7 中长碳纤维增强 8551-7 环氧树脂预浸料经铺贴、模压固化而成。叶片性能稳定,累计飞行 1000 万小时以上后仅有 3 片叶片发生更换,为 B747、B777 客机提供了安全有力的动力保障。 该公司产品型号✅包括高㊣㊣强碳纤维如:HF20系列(T300级)、HF30系列(T700级)、HF40系列(T800级㊣)、HF50系列(T1000级)及高强高模HM系列。产品规格包括:1K、3K、6K、12K、24K和50K 等。 该公司主营业务为高性㊣能碳纤维及织物的研发、生产、销售。可生产高强型 ZT7 系列(高于 T700 级)、ZT8 系列(T800 级)、ZT9 系列(T1000/T1100 级)和高模型 ZM40J(M40J 级)石墨纤维。 《2024-2030年航空航✅天㊣领域碳纤维行业市场调研及发展趋势预测报告》涵盖行业全球及中国发展概况、供需数据、市场规模,产业政策/㊣规㊣划、相关技术/专利、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家,企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测,投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司(官网:)还提供市场专项调研项目、产业研究✅报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可㊣研、IPO✅工作底稿咨询等服务。 第十四章 普●华●有●策对 2024-2030年航空航天领域碳纤维行业发展趋势及投资风险分析