碳纖維是什么材料?貴的原因有哪些?

日期:2022-05-12 16:28閱讀次數(shù):

  說到碳纖維,你會想到什么?相信很多人雖然對于碳纖維不了解,但多多少少聽過,首先會想到的就是這是高性能的材料,價格也貴,但是對于碳纖維材料更深入的了解卻不多,此外也不清楚碳纖維材料比較貴的原因在哪些方面。本文就來給大家說說有關(guān)于碳纖維材料的內(nèi)容。

碳纖維預(yù)浸料
(碳纖維材料)

  碳纖維是什么材料?

  碳纖維是以纖維絲束的形態(tài)存在,直徑在5-10微米,相對應(yīng)頭發(fā)絲的三分之一,內(nèi)部由碳元素沿著軸向排列,在軸向具備了非常高的強度性能,還具有耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕的性能優(yōu)勢,因此被作為增強體復(fù)合而成的新型材料生產(chǎn)的產(chǎn)品也具備了非常高的性能優(yōu)勢,能夠起到非常好的輕量化效果,在很多的高精密領(lǐng)域、運動競技領(lǐng)域以及節(jié)能減排領(lǐng)域中都有非常好的性能優(yōu)勢的體現(xiàn)。

  碳纖維生產(chǎn)制作工序繁瑣,并且整個的技術(shù)要求比較高,碳纖維前驅(qū)體大部分是從聚丙烯腈(PAN)以及瀝青中提煉出來,當(dāng)然也有其他材質(zhì),但大部分是從這兩種材料中提煉,整個生產(chǎn)過程可以分為原絲生產(chǎn)跟原絲碳化兩個方面,原絲生產(chǎn)是通過前驅(qū)體材料中,進行聚合、脫泡、計量、噴絲、牽引、水洗、上油、烘干收絲的工序流程,然后就是原絲碳化的過程,把原絲固定到牽引設(shè)備上面,送入到預(yù)氧化爐內(nèi),經(jīng)過氧化,再經(jīng)過中溫、高溫下碳化成為碳纖維,然后再表面上漿、干燥獲得碳纖維。

  這里面看著簡單,但技術(shù)要求非常的多,比如拉絲中,就要固定好溫度,根據(jù)纖維拉伸效應(yīng)進行操作。再比如氧化過程,要在400°下加熱氧化,使得PAN線性大分子呈現(xiàn)出耐熱梯形結(jié)構(gòu)能夠使得碳纖維形態(tài)更穩(wěn)定。包括碳化石墨化時候過程中,都是需要大量的技術(shù)經(jīng)驗來作為基礎(chǔ),像碳化需要十分鐘,石墨化只需要幾秒,包括其中還需要惰性氣體的存在。

  碳纖維成為碳纖維制品的過程,碳纖維本身因為各向異性的存在,不好直接制作成為碳纖維制品,這么就需要基體材料,這里面又分為干法和濕法的區(qū)別,但是萬變不離其中,主要的制作工藝,有纏繞、拉擠、模壓、真空熱壓罐等等工藝,可以是先通過碳纖維絲經(jīng)過模具制作,也有是直接采用浸漬了基體材質(zhì)的碳纖維預(yù)浸料緊密的貼合到模具上面,值得尺寸厚度滿足要求后,送入到固化設(shè)備上完成產(chǎn)品的固化,這個制作過程需要大量的人力物力,生產(chǎn)效率卻不是特別的高。

價格

  碳纖維制品比較貴的原因

  碳纖維產(chǎn)品賣得價格之所以會比較貴,跟多方面的原因有關(guān)系,如果上面的內(nèi)容你閱讀的比較仔細的話,那多少都能夠感覺出來高強度的碳纖維制品貴是有一定的原因,那碳纖維制品比較貴的原因總結(jié)下來有這樣的四個方面。

  1.原材料成本高,碳纖維原絲提煉的損耗就比較大,原材料2噸才能提煉出1噸的碳纖維,那碳纖維復(fù)合材料的價格就很受原材料的價格所影響。所以碳纖維制品的價格肯定也就會更高。

  2.研發(fā)成本,跟上面說的一樣,碳纖維原絲的提煉就比較的繁瑣,技術(shù)要求更高,并且國外技術(shù)封閉,我國自己研究也要走很長的路,那一個碳纖維制品的研發(fā)中,全程有幾千個控制節(jié)點,這些都是會影響到最終的研發(fā)成本,也會計算到碳纖維制品的售賣中去。

  3.生產(chǎn)成本高,在碳纖維制品的生產(chǎn)加工中,整個的產(chǎn)品生產(chǎn)成本比較高,首先就是生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)設(shè)備上面,原絲的設(shè)備成本很高,包括后續(xù)碳纖維制品的成型成本,以及后加工的加工設(shè)備成本也比較高。包括生產(chǎn)中的電費成本也比較高,碳纖維制品的成型中都是需要用到點的熱處理,那工業(yè)用電價格也比較高,所以這也是一筆不小的生產(chǎn)成本提高。

  4.生產(chǎn)效率低,碳纖維制品在生產(chǎn)過程中,包括原絲的生產(chǎn)過程中,都會發(fā)現(xiàn)需要大量的人力,并且整個的生產(chǎn)效率還不高,只能通過模具進行一個一個產(chǎn)品的生產(chǎn),這也會算入到碳纖維制品的成本上面去。

  以上就是有關(guān)于碳纖維是什么材料,以及碳纖維制品價格為什么會比較貴的原因解讀,希望對于我們更好的了解碳纖維材料有幫助,在碳纖維制品的選購上面有需求的話,歡迎大家前來咨詢威盛新材的客服,威盛新材生產(chǎn)碳纖維制品有數(shù)十年的經(jīng)驗,從事碳纖維制品的生產(chǎn)和加工,成型設(shè)備齊全、加工機器也完善,能夠完成多種型號的碳纖維產(chǎn)品的生產(chǎn),按圖紙定制生產(chǎn)。生產(chǎn)的碳纖維板產(chǎn)品也遠銷多行業(yè),受到一致的認可與好評。其中碳纖維輥的生產(chǎn)更是國內(nèi)的前端生產(chǎn)廠家,有需要的話,歡迎大家前來咨詢。推薦閱讀:碳纖維公司威盛新材

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