車用材料新主流—碳纖維

      [全球涂料網(wǎng)]：重量?jī)H為鐵的1/4，強(qiáng)度卻是鐵10倍以上的碳纖維，構(gòu)想原型來(lái)自發(fā)明大王愛迪生1879年發(fā)明白熾燈泡時(shí)，將竹、綿纖維碳化后作為燈泡的燈絲。1959年日本研究人員進(jìn)藤昭男發(fā)表PAN碳纖維后，初期即70年代主要應(yīng)用于高爾夫球桿與釣桿，其后應(yīng)用于網(wǎng)球拍，90年代開始切入飛機(jī)等結(jié)構(gòu)體，進(jìn)入21世紀(jì)后，更開始應(yīng)用于汽車工業(yè)。

     將有機(jī)纖維在高溫下干燒，去除氫或氮等碳以外的其他原子，將5-10微米的細(xì)絲數(shù)千-數(shù)萬(wàn)條絞合，即可形成90%以上由碳原子所組成的碳纖維。碳纖維依原料不同可分為三大種類：

1. 人造絲系(Rayon)碳纖維-全球第一家生產(chǎn)碳纖維的工廠-美國(guó)的Union
     Carbide于1959年所生產(chǎn)的材料，但因成本高，目前已停產(chǎn)。

2. PAN系碳纖維-以聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，PAN)為原料的PAN系碳
     纖維是目前主流，約占全球碳纖維使用量的90%。

3. 瀝青系(Pitch)碳纖維-以瀝青為原料，其對(duì)熱與電的傳導(dǎo)性優(yōu)于PAN系。

     現(xiàn)居主流的PAN系碳纖維，由Toray、帝人化學(xué)與三菱Rayon三家日本公司寡占全球45%的市場(chǎng)，Hexcel、Scitech、Zoltek三家美國(guó)公司則分食全球市場(chǎng)的20%-約為日系公司的1/2，德國(guó)的SGL與臺(tái)灣的臺(tái)塑亦舉足輕重。

      PAN系碳纖維以丙烯腈纖維為原料，經(jīng)高溫處理后變成碳纖維，增加碳纖維強(qiáng)度的要訣為減少制程中的纖維損傷，此為個(gè)別公司的極機(jī)密，各公司從未公開其制程。在長(zhǎng)期扎實(shí)的研究基礎(chǔ)上，日系碳纖維公司已成功地將產(chǎn)品應(yīng)用于要求嚴(yán)苛的用途，例如：Toray碳纖維應(yīng)用于波音的787型客機(jī)、天然氣輸送貯槽；三菱Rayon碳纖維應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片；帝人化學(xué)碳纖維應(yīng)用于A380空中巴士。

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