碳纤维(Carbon Fibers),简写为CF。
碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。属于无机纤维
二、碳纤维的特性
1、一般碳素材料:耐高温、导电、导热、耐腐蚀;
2、聚丙烯腈(PAN)碳纤维:
a、高比强度、高比模量(两大突出特性);已商业化PAN基的密度:1.70~1.82;
b、耐磨、耐疲劳、抗蠕变、化学惰性、耐高温、导电、导热、抗辐射、良好的阻尼、减震、降噪;
c、柔软、可编、可纺织性(作为纤维);
d、线膨胀系数可以设计、电磁干扰屏蔽;
e、生物相容性好。
3、比重:1.75g/cm3~1.95g/cm3
a、粘胶商业化PAN基碳纤维的密度:1.70~1.82 g/cm3
b、粘胶基碳纤维的密度:1.45~1.55 g/cm3
三、碳纤维制备过程及分类:
聚丙烯腈基(PAN)原丝→预氧化(200~300℃空气中)→ 碳化(1000~1450℃N2气中)→碳纤维
A、按碳纤维的形态分类:
1、碳纤维长丝
2、短切碳纤维
B、按碳纤维的丝束分类:
大丝束:每束碳纤维的根数等于或大于46000~48000根,即≥46K~48K;
小丝束:1K、3K、6K、12K、24K
C、主要生产商:
1)大丝束:
美国Tohotenax
美国Zoltex
美国AKZO(Akzo Nobel-Fortafil)
美国Aldila
德国SGL
2)小丝束:日本东丽Tory
日本三菱人造丝
日本帝人
台湾台塑(台丽牌Tairyfil)
四、应用及发展史:
1)、应用
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷基体制成复合材料(结构复合材料或功能性材料);
a、航空航天、国防军事
b、民用行业:交通运输、建筑补强、石油化工、医疗器械、高级体育休闲用品。
2)、发展史:
a、20世纪60年代起步
b、20世纪70~80年代稳定飞速发展
c、20世纪90年代飞速发展
d、21世纪初步成熟
五、几种碳丝产品介绍(碳纤维CARBON FIBER):
1)、台丽碳丝(台丽牌Tairyfil)
丙烯晴(原料)→原丝(中间产品)→台丽碳丝(成品)
1、品质规格
项 目
|
名称 单位
|
TC03K33
|
TC06K33
|
TC12K33
|
TC12K35 |
TC12K36 |
TC06K42
|
TC12K42 |
每束单纤数量
|
条
|
3000.00
|
6000.00
|
12000.00
|
12000.00 |
12000.00 |
6000.00 |
12000.00 |
单 位 重 量
|
g/m
|
0.20
|
0.40
|
0.80
|
0.72 |
0.72 |
0.28 |
0.56 |
单 纤 直 径
|
u
|
7.00
|
7.00
|
7.00
|
6.50
|
6.50
|
5.70
|
5.70
|
密 度
|
g/cm3
|
1.80
|
1.80
|
1.80
|
1.80
|
1.80
|
1.81
|
1.81 |
含 浆 率
|
%
|
1.20
|
1.20
|
1.20
|
1.20 |
1.20 |
1.20 |
1.20 |
强 度
|
KSI kgf/mm2 Mpa |
500.00 350.00 3450.00 |
500.00 350.00 3450.00
|
500.00 350.00 3450.00
|
580.00 400.00 4000.00
|
680.00 480.00 4680.00 |
680.00 480.00 4680.00 |
680.00 480.00 4680.00
|
弹 性 模 数
|
MSI ton/mm2 Gpa
|
33.00 23.50 230.00 |
33.00 23.50 230.00 |
33.00 23.50 230.00
|
35.00 24.00 240.00 |
36.00 25.00 250.00 |
42.00 30.00 290.00 |
42.00 30.00 290.00
|
*以上为公司产品之代表性数据。 |
2、包装
项 目
|
名称 单位
|
TC03K33
|
TC06K33
|
TC12K33
|
TC12K35 |
TC12K36 |
TC06K42
|
TC12K42 |
每Bobbin纤维束长度
|
公 尺
|
2500.00
|
2500.00
|
2500.00 5000.00 |
2800.00 5600.00 |
2800.00 5600.00
|
2500.00
|
2500.00 3600.00 |
每Bobbin纤维束重量
|
公 斤
|
0.50 |
1.00 |
2.00 4.00 |
2.00 4.00 |
2.00 4.00 |
0.70 |
1.40 2.00 |
每箱Bobbin数
|
个
|
25.00 |
20.00 |
12.00 6.00 |
12.00 6.00 |
12.00 6.00 |
20.00 |
12.00 12.00 |
每 箱 净 重
|
公 斤
|
12.50 |
20.00 |
24.00 24.00 |
24.00 24.00 |
24.00 24.00 |
14.00 |
16.80 24.00 |
2)、东丽(Toray)碳丝
Designation |
Fiber Type |
Number of Filament |
Tensile Strength (MPa) |
Tensile Strength (kgf/m㎡) |
Tensile Modulus (Gpa) |
Tensile Modulus (kgf/m㎡) |
Elongation (%) |
Mas per Unit Length tex(g/1000m) |
Density (g/cm3) |
T300 |
T300-1000 |
T300 |
1000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
66 |
1.76 |
T300-3000 |
T300 |
3000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
198 |
1.76 |
T300-6000 |
T300 |
6000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
396 |
1.76 |
T300-12000 |
T300 |
12000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
800 |
1.76 |
T300- |
T300 |
1000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
70 |
1.76 |
T300B |
T300B-1000 |
T300B |
1000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
66 |
1.76 |
T300B-3000 |
T300B |
3000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
198 |
1.76 |
T300B-3000 |
T300B |
3000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
198 |
1.76 |
T300B-6000 |
T300B |
6000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
396 |
1.76 |
T300B-12000 |
T300B |
12000 |
3530 |
360 |
230 |
23500 |
1.5 |
800 |
1.76 |
T400HB |
T400HB-3000 |
T400HB |
3000 |
4410 |
450 |
250 |
25500 |
1.8 |
198 |
1.8 |
T400HB-6000 |
T400HB |
6000 |
4410 |
450 |
250 |
25500 |
1.8 |
396 |
1.8 |
T700SC |
T700SC-12000 |
T700SC |
12000 |
4900 |
500 |
230 |
23500 |
2.1 |
800 |
1.8 |
T700SC-24000 |
T700SC |
24000 |
4900 |
500 |
230 |
23500 |
2.1 |
1650 |
1.8 |
T800HB |
T800HB-6000 |
T800HB |
6000 |
5490 |
560 |
294 |
30000 |
1.9 |
223 |
1.81 |
T800HB-12000 |
T800HB |
12000 |
5490 |
560 |
294 |
30000 |
1.9 |
445 |
1.81 |
T1000GB |
T1000GB-12000 |
T1000GB |
12000 |
6370 |
650 |
294 |
30000 |
2.2 |
485 |
1.8 |
M35JB |
M35JB-6000 |
M35JB |
6000 |
4510 |
460 |
343 |
35000 |
1.3 |
225 |
1.75 |
M35JB-12000 |
M35JB |
12000 |
4700 |
480 |
343 |
35000 |
1.4 |
450 |
1.75 |
M40JB |
M40JB-6000 |
M40JB |
6000 |
4400 |
450 |
377 |
38500 |
1.2 |
225 |
1.75 |
M40JB-12000 |
M40JB |
12000 |
4400 |
450 |
377 |
38500 |
1.2 |
450 |
1.75 |
M46JB |
M46JB-6000 |
M46JB |
6000 |
4200 |
430 |
436 |
44500 |
1 |
223 |
1.84 |
M46JB-12000 |
M46JB |
12000 |
4020 |
410 |
436 |
44500 |
0.9 |
445 |
1.84 |
M50JB |
M50JB-6000 |
M50JB |
6000 |
4120 |
420 |
475 |
48500 |
0.9 |
216 |
1.88 |
M55J |
M55J-6000 |
M55J |
6000 |
4020 |
410 |
540 |
55000 |
0.8 |
218 |
1.91 |
M55JB |
M55JB-6000 |
M55JB |
6000 |
4020 |
410 |
540 |
55000 |
0.8 |
218 |
1.91 |
M60JB |
M60JB-3000 |
M60JB |
3000 |
3820 |
390 |
588 |
60000 |
0.7 |
103 |
1.93 |
M60JB-6000 |
M60JB |
6000 |
3820 |
390 |
588 |
60000 |
0.7 |
206 |
1.93 |
M30SC |
M30SC-18000 |
M30SC |
18000 |
5490 |
560 |
294 |
30000 |
1.9 |
760 |
1.73 |