现在有很多玩改装的小伙伴们,纳米碳纤维复合材料都会给汽车替换或者加装一些带有神秘黑色纹理的带有一丝丝光泽的高级配件,虽说价格不菲,但刚性极高还重量非常轻,它就是碳纤维!可能有些人看到会说,这是啥玩意儿啊,不就是块黑了吧唧的硬塑料吗?这就不识货了吧!碳纤维复合材料定制虽说碳纤维看着很像塑料,而且和煤啊、碳啊什么的还是亲戚,但是价格就高了不止一点两点了,就想木炭和钻石也是同样的分子结构,价格却天差地别,他们“碳”家就喜欢这个套路。
实际上,宁波碳纤维复合材料看似不起眼的碳纤维,在新材料界是一匹“黑马”,应用领域极为广泛,其首个市场化应用是1972年市售的碳纤维增强树脂钓鱼竿。此后,碳纤维应用快速向高端化的工业制造及尖端科技领域发展。其中,小丝束碳纤维主要应用于国防军工、航空航天、卫星导弹以及休闲体育用品领域,而大丝束碳纤维主要应用于工业及民用领域等。由于其材料本性、产业技术复杂性、应用领域重要性和市场规模性等因素影响,碳纤维复合材料定制碳纤维被称为“黑色黄金”或“材料之王”。
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。纳米碳纤维复合材料应用在飞机上,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,宁波碳纤维复合材料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。
碳纤维的生产成本高有几方面的原因。这与碳纤维的生产过程是密切相关的。首先,宁波碳纤维复合材料碳纤维的生产是一个十分复杂的系统过程,从原丝的制备到预氧化碳化石墨化,再到上浆封装成品,每一步的制作工艺都有很高的要求,需要高精度的控制,多设备的要求是很高的。初期设备投入和维护成本较大,是造成碳纤维价格较高的原因之一。其次,碳纤维复合材料定制碳纤维的生产还是一个高耗能的过程。特别是后期碳化石墨化需要很高的温度,生产过程的高耗能也是碳纤维成本高的另一个原因。