江蘇博實科技:碳纖維是一種力學性能優異的新材料,比重不到鋼材的1/4,碳纖維樹脂複合材料的抗拉強度一般在3500Mpa以上,高出鋼材的7-9倍,抗拉彈性模量為23000-43000Mpa,也是高於鋼數倍。碳纖維複合材料還具有良好的耐酸鹼鹽腐蝕性能,這個性能使其在某些領域有著無可比擬的競爭力,尤其是在電動汽車、無人機、機器人領域。
碳纖維複合材料的應用首先興起是在航空航天領域,例如太空梭機頭、機翼、艙門等部件;衛星的構架、天纖維、太陽能翼片底板、太陽能電池板,包括太空站和天地往返運輸系統上一些比較關鍵的零部件也採用的是碳纖維複合材料。碳纖維還具有低密度、高升華熱、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導電導熱性、電磁屏蔽性、易加工性等優良性能。因此,碳纖維被廣泛地應用於軍事及民用工業的各個領域。

在土木建材領域,水泥的應用量是十分巨大,但水泥存在著脆性大、抗拉強度低等缺點。如果將碳纖維複合材料加入混凝土或者水泥中,可以克服水泥強度低、易開裂、易侵蝕等缺點,尤其是在北方寒冷地區有著巨大的應用空間。在大型建築中,如果採用輕量化的碳纖維複合材料可以大大降低建築結構的重量,方便施工,減少施工時間,縮短施工周期。碳纖維複合材料模量高、拉伸強度大、可用於建築物加固和受損部位修補,大大增加建築物的耐衝擊性能。
碳纖維複合材料因其具有高強度、低密度、高X射線透過率、低X射線吸收率等,在醫療放射領域經常被用來製作醫療床板。利用碳纖維複合材料作為蒙板,中間採用泡沫夾芯製成的三明治結構的床板,各項性能明顯優於傳統的酚醛樹脂板、木板、聚碳酸酯板等床板,對於提高醫療設備整體性能起到重要作用。博實產的一款1mm的碳纖維醫療床板,它的X光透過率是98%,散射和吸收消耗為2%,總損耗也不足傳統材料CT床板的1/5。由此可見,碳纖維材質的CT床板對醫療診斷的精確度幫助是非常大的。

碳纖維複合材料在體育運動器材上的應用量也特別大,約佔總量的50%左右。像高爾夫球桿、網球拍、羽毛球拍、帆船桅杆、航海船體等都可以採用碳纖維複合材料製造。全世界有40%的球棒是碳纖維複合材料製成,在日本,釣魚竿基本上都是採用碳纖維複合材料製成。除此之外,碳纖維還應用在船槳、賽艇等海洋運動中,在日常生活中,碳纖維複合材料還被應用在音箱、浴霸、取暖器、行李箱上,包括一些電子產品,如筆記本電腦、電腦機箱、手機等。
我國碳纖維複合材料發展迅速,在飛機、高鐵上有著巨大需求,包括一些下遊產業,需求也是十分巨大。但是我國碳纖維複合材料的生產技術與發達國家相比還存在著不小的差距,目前我國碳纖維原料多依靠進口,降低碳纖維的價格、提高碳纖維的生產總量還是一個比較漫長的過程。
(本文系江蘇博實原創,如需轉載,請保持文章完整性並註明出處,謝謝!)