碳纖維未來發(fā)展趨勢

　　隨著科學(xué)技術(shù)的進步和復(fù)合技術(shù)的不斷提高，碳纖維復(fù)合材料的性能和技術(shù)日臻完善，應(yīng)用傾城逐步拓寬。它不僅應(yīng)用于 和軍事工業(yè)領(lǐng)域。而且在能源交通、信息通信和建材領(lǐng)城等方面的應(yīng)用不斷增加，碳纖維的發(fā)展的熱點主要有以下兒個方面。
 

(圖示：3K斜紋黃色碳纖維管)

 

　　1.發(fā)展高性能、廉價碳纖維

 

　　近年來，世界各碳纖維生產(chǎn)公司均在發(fā)展高性能、廉價的碳纖維，比如日本東麗公司近年來發(fā)展的重點為開發(fā)拉伸強度在4000-5000MPa，而在價格上跟T300碳纖維相當(dāng)?shù)钠贩N，從先進復(fù)合材料的發(fā)展需要來看，拉伸強度為3530MPa的T300碳纖維已經(jīng)不能滿足需求，因此T300碳纖維已經(jīng)逐步走向淘汰。另外，為了降低碳纖維的成本，東麗公司也在大力開發(fā)18K和24K的“準”大絲束碳纖維，大絲束碳纖維的價格要比小絲束碳纖維的價格低30%-40%，而性能與小絲束碳纖維相當(dāng)，有的甚至還要高。近年來，由于大絲束碳纖維在價格上的優(yōu)勢而得到了較大的發(fā)展。

 

　　2.大力研究和發(fā)展熱導(dǎo)率高的碳纖維及其復(fù)合材料

 

　　國防 和電子工業(yè)等高技術(shù)的發(fā)展要求有高熱導(dǎo)率的材料使在應(yīng)用過程中的熱量能盡快散發(fā)，研究高熱導(dǎo)率的碳纖維已經(jīng)成為碳纖維研究的一個重要發(fā)展方向。比如美國BPAMOCO公司已經(jīng)成功研制開發(fā)出熱導(dǎo)率比例還高的瀝青基碳纖維。銅是金屬材料中熱導(dǎo)率最高的一種材料，其熱導(dǎo)率為394W/(m·K)，而BP Amoco公司開發(fā)出的瀝青基碳纖維的熱導(dǎo)率可以達到800-1000W/(m·K)，是銅的熱導(dǎo)率的2.0-2.5倍。通過該碳纖維制備的碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率可以達到50-150W/(m·K)，而一般壓鑄金屬的熱導(dǎo)率在50-100W/(m·K)之間。

 

　　3.研究開發(fā)不同熱膨脹系教的碳纖維

 

　　碳纖維主要用于制備復(fù)合材料，而與其進行復(fù)合的樹脂基體的種類多，其熱膨脹系數(shù)變化較大，為了滿足不同復(fù)合材料制備的需要，制備不同熱膨脹系數(shù)的碳纖維是碳纖維研究和生產(chǎn)的一個重要發(fā)展方向，比如日本Grafil公司研制了一系列熱膨脹系數(shù)不同的碳纖維，這些碳纖維的熱膨脹系數(shù)覆蓋面寬，可以從(-0.5*10^-6)~(0.5*10^-6K-1)�？梢詽M足多種復(fù)合材料制備的需要。