碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。它是一种具有很高强度和模量的耐高温纤维,为化纤的高端品种。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维,在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用。你或许听过,但你见过吗?
一、无法阻挡的轻量化趋势
1.摩托车
从铁到铝再到碳纤维,轻量化已是无法阻挡的发展趋势。这年头,不搞个全车碳纤维都不好意思说自己是顶级旗舰。先是日厂Kawasaki和Yamaha分别推出H2R&R1M,今年欧厂则将这波潮流玩转到新高度:Carbon车架。续Ducati推出史无前例的最轻1299 Superleggera, BMW也不让Ducati专美于前,BMW HP4 RACE一样用了全车碳纤维!将会在2017年以限量版本贩售。
单尾座全部用碳纤维覆盖 维车架+碳纤维轮圈
2.汽车
宝马已在小型纯电动汽车“i3”的车身上采用了碳纤维材料,成功实现了“碳汽车”的量产。
3.飞机
今年10月28日,由山河科技全新推出的国内首款碳纤维五座飞机——山河SA160正式下线,全机结构采用高强度碳纤维增强复合材料,极具安全性。
4.自行车
碳纤维折叠车
整个PURISMO车身采用碳纤维手工打造,车身重量仅为13公斤,真的“轻如鸿毛”,几乎就是一个熊孩子的重量,说拎走就拎走,完全不夸张。
目前,PURISMO折叠电动自行车已经开始在Indiegogo上进行众筹,众筹目标为15万欧元,如果一切顺利的话,预计在2017年6月出货,由于PURISMO采用全手工打造,所以每年会以限量的方式生产销售,自然价格不菲。
二、iPhone 7碳纤维手机壳强势来袭
碳纤维让汽车轻量化成为现实,各大汽车厂商争相布局碳纤维研发和应用,这也让越多越多行业跟着跃跃欲试,手机,便是其中一个“先锋”。iPhone 7已经两个多月的时间了,现在iPhone7的碳纤维手机壳已经来袭!
三、碳纤维如何用于桥梁加固
在桥梁加固工程中,应用比较多的是高模量碳纤维,其有着较强的拉伸模量,而且还有较长的伸缩效率。高强度的碳纤维也有着广泛的应用,其拉伸强度一般可以达到3000MPa,最大可以拉伸到 4000Mpa,中等模量材料的拉伸强度可以达到 200~300MPa.
钢筋混凝土以及纤维复合材料都是桥梁的重要组成部分,但是二者具有较大的区别,两者的主要对比如下:
四、碳纤维未来的增长趋势
1.轻量化需求为碳纤维发展提供新机遇
随着各国对汽车油耗和尾气排放政策要求不断收紧,同时近年爆发式增长的新能源汽车“里程焦虑”痛点无法有效解决,轻量化设计将发挥重要作用。轻量化需求为碳纤维发展提供新机遇。
2. 政策持续引导,资本不断注入
政策持续引导,资本不断注入,国内碳纤维行业迎拐点,未来发展可期。国家政策持续加码引导碳纤维行业健康良性发展,工信部《石化和化学工业发展规划(2016-2020年)》提出加快发展高性能碳纤维及复合材料,重点突破高强碳纤维低成本、连续稳定、规模化生产技术,加快高强中模、高强高模级碳纤维产业化突破。同时专项扶持基金逐渐完备。康得新、和邦生物、海源机械、精功科技等上市公司或其股东集团资本不断注入,布局碳纤维产业链。依托上市公司和股东集团大平台,有利于整合资源技术优势,提供资金保障,加快国内碳纤维行业发展。
3. 风电叶片才是高性能碳纤维最重要的增长市场
以下为2011年——2020年风电叶片市场需求趋势及预测(单位:吨—):
风力发电是世界可再生能源增长最快的领域,风力发电叶片被普遍认为是高性能碳纤维最重要的增长市场,特别是制造超大型风电机组所需叶片(2.5MW风电机组叶片长度达到40m,5MW的风电机组的叶片长度在60m以上),必须使用轻而强、刚而硬的高性能碳纤维复合材料,保证结构强度的同时避免叶片在风载作用下发生大变形甚至撞击风车支柱。风电机组的大型化和海上化都将极大地拉动对碳纤维叶片的需求增长。
碳纤维因其优异的性能被誉为“黑色黄金”。碳纤维复合材料被广泛应用于航空航天、汽车、风电叶片、体育休闲等领域。随着多方利好 碳纤维春天将至!(本网编辑 黑金/文)