轻量化:仲恺复合碳纤维碳纤维复合材料重量比钢轻1/2,比铝轻1/3,最直接的影响是续航里程长,更加的节能。舒适性:碳纤维的柔软拉伸性能,对整车的噪音振动控制有很好的提升,会大幅提升汽车的舒适性。可靠性:碳纤维具有更高的疲劳强度,碰撞吸能性好,在减轻车辆重量的同时还能保住强度和安全性,降低了轻量化后带来的安全风险系数。提高寿命:复合碳纤维定制汽车上一些配件要求赖腐蚀,要经过高温,低寒,烟雾的考验,碳纤维不存在腐蚀和生锈问题,就增强了汽车部件的使用寿命。
随着进一步发展,国家战略需求对这方面材料的不断增大,纳米复合碳纤维相关的民营企业也加入到碳纤维复合材料的探究和生产当中,形成了激烈的市场竞争,相信碳纤维复合材料的研究和利用能够得到更好的发展。目前碳纤维复合材料的应用已从航天航空逐步拓展到人类社会的各个领域。适应市场需求,复合碳纤维定制实施自主创新,对标式技术与产品研发向自主品牌创新过渡,围绕具有发展前景的大市场研发专用碳纤维技术,充分改良碳纤维的不足,提升碳纤维材料的性价比,提高复合材料的综合性能等,是国产碳纤维技术发展未来需要重点关注的问题。
就目前来看,纳米复合碳纤维新的碳纤维材料是T1000。但是,这类材料的制造技术一直被美国和日本垄断着,而我国现在通过自己的努力,也只能研发出T300和T800这些型号的碳纤维材料。由于高端产品的核心技术仍由发达国家像日本、美国所掌握,产能有限,需求大增,造成碳纤维高价。复合碳纤维定制碳纤维高售价源自碳纤维的销售仍处于卖方市场。作为一种新型材料,碳纤维的制造成本和要求都是非常的高。而且在不同的领域中,它们对碳纤维性能的要求又不尽相同。
仲恺复合碳纤维国内碳纤维市场由于供应受限(尤其是高端领域和产品),应用市场开发进展较慢,主要下游应用趋于低端。数据显示:2019年37%需求来自于体育领域,37%需求来自于风电叶片,航空航天市场仅占约4%需求。2019年国内碳纤维表观需求量约3.78万吨,同比增长22%,其中进口量仍占68%,国内产量1.20万吨,同比增长33%。此外,复合碳纤维定制碳纤维还有具有良好的耐腐蚀性,实践中用碳纤维复合材料替代钢或铝,减重效率可达20%-40%。
简单来说,碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得。原料不同,制作出来的碳纤维也完全不同,纳米复合碳纤维其中由聚丙烯腈纤维原丝制得的高性能碳纤维,其生产工艺较其他方法简单,产量约占全球碳纤维总产量的90%以上,也是结构加固规定的原丝组成。从成分上看,碳纤维就是一种含碳量95%以上的材料,跟家里烧的炭没多大区别,但其结构与炭完全不同。复合碳纤维定制这种材料是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌,然后碳化及石墨化处理而成。也就是说,这是一种完全由人工干预制造而成的无机物材料。
碳纤维材料最大的性能就是在工程应用上它是没有塑性变形的材料,它强度高,模量高。纳米复合碳纤维应用在飞机上,飞机起飞降落的时候会出现一定的变形,这种变形不能是永久性的,碳纤维的性能可以满足这一需求。应用在卫星上,卫星正对阳光的一面温度高达一百多度,而背面则低至零下。在这种高温差的条件下,仲恺复合碳纤维一般金属的热膨胀系数过高,会对卫星的整体结构造成损害,而碳纤维零部件热膨胀系数几乎可以忽略不计,避免了这种情况的发生。