大丝束碳纤维的进展一SGL炭集团公司及其碳纤维产品简介_赵稼祥
大丝束碳纤维发展现状及我国技术瓶颈和发展建议
大丝束碳纤维发展现状及我国技术瓶颈和发展建议摘要：本文概述了大丝束碳纤维的简介、发展和当前的发展状况，并分析了与大丝束碳纤维的实际制造中面临的技术瓶颈，以及未来的发展建议。
大丝束碳纤维以低成本的专用聚丙烯腈长丝为原料纤维，已经指出它具有较高的性价比，广泛用于休闲运动器材、基础设施、工业应用等等。
我国的碳纤维生产主要是小丝束碳纤维。
大丝束碳纤维在展纱过程中的应用和渗透效果仍需要技术上的进步。
未来的丝束碳纤维应从建立大丝束碳纤维的生产标准，改善展纱分布器和改善浸渍性开始。
由于树脂体系的粘度和大丝束碳纤维的相容性，产品质量从而提高。
关键词：大丝束碳纤维；发展现状；技术瓶颈大丝束碳纤维通常是指具有多于48 000（即48 K）碳纤维的。
1K、3K、6K、12 K和24 K碳纤维称为小丝束碳纤维。
在90年代中期之前，大丝束碳纤维的拉伸强度始终为2000 MPa，因此比强度较低，无法大规模使用。
在90年代中后期，大丝束碳纤维技术取得了重大进步，拉伸强度达到3600 MPa，不仅超过了它们，而且降低了成本。
同时，在大束碳纤维预浸料的生产中已经取得了重大进展。
大丝束碳纤维将成为碳纤维行业中最有前途的品种，并将逐步取代原始的小丝束碳纤维的某些应用。
近年来，中国在大规模牵引碳纤维制造技术上取得了长足进步，但与日本和美国的碳纤维发电厂相比，发展水平仍存在较大差距，还有很长的路要走。
1.大丝束碳纤维简介碳纤维是一种高性能纤维材料，在高温环境下会被有机纤维分解并碳化，从而形成碳含量超过90％的碳主链结构。
它具有优异的性能，例如重量轻、强度高、弹性模量高、耐腐蚀性、低膨胀性和耐疲劳性。
新一代的增强材料（通常是碳纤维）不能直接使用，而应与基质结合使用，形成复合材料。
由于其优异的性能，碳纤维复合材料被广泛用于该国的各个生产领域，例如航空航天、武器、运动、休闲、建筑加固和运输。
当前，世界上可以以工业规模生产的聚丙烯纤维（PAN）基碳纤维有三种：沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维，其中PAN基碳纤维占绝对优势。
国产大丝束碳纤维产业发展现状及面临的问题
国产大丝束碳纤维产业发展现状及面临的问题摘要：我们将主要介绍大丝束碳纤维的特点，以及大丝束碳纤维的发展状况和问题，在预氧化过程中，由于缺乏相应的技术标准，控制技术不成熟，展纱技术薄弱，油剂质量差，上浆剂主要是进口和上下游产业链脱节等问题。
最后，给出了相应的建议。
提供政策支持，加强上下游产业链之间的沟通，提高产品配套性，加强产学研合作，积极推动技术创新，形成大规模动力，加快碳纤维技术标准的制定。
关键词：大丝束碳纤维；发展现状；面临的问题前言：大丝束碳纤维通常是指具有多于48 000（即48 K）碳纤维的碳纤维。
1 K，3 K，6 K，12 K和24 K碳纤维称为经线丝束碳纤维。
在1990年代中期之前，大丝束碳纤维的拉伸强度始终为2000 MPa，因此比强度较低，因此无法大规模使用。
在1990年代中后期，大丝束碳纤维技术取得了重大进展。
拉伸强度达到3600 MPa，不仅超过了它，而且降低了成本。
同时，在大丝束碳纤维预浸料的生产中已经取得了重大进展。
大丝束碳纤维将成为碳纤维行业中最有前途的品种，并将逐步取代原始的小丝束碳纤维的某些应用。
一、大丝束碳纤维的特点与小丝束碳纤维相比，大丝束碳纤维有很多特点，主要包括以下两个方面：1.采用成本较低的民用聚丙烯腈（PAN）丝作为原丝。
碳纤维原丝的制备是碳纤维开发和生产中最重要的技术之一。
只有高性能的原丝才能生产出高质量的碳纤维。
大丝束碳纤维使用低成本的专用PAN细丝作为原丝。
用于制造小丝束碳纤维的特殊原丝几乎相同。
但是，价格大约是小丝束碳纤维特殊原丝的四分之一，并且原丝的价格通常约占碳纤维制备成本的60％。
因此，大丝束碳纤维的价格仅为小丝束碳纤维价格的50％至60％。
2.具有较高的性能价格比。
在国外，碳纤维的性能通常通过其价格性能比来衡量，即每美元的强度，模量，比强比模量。
与小丝束碳纤维相比，大丝束碳纤维的性价比高得多。
二、产业发展现状和存在问题近年来，大丝束碳纤维比小丝束碳纤维便宜得多，因此受到了国外公司的广泛关注，并得到了飞速发展。
2023化工行业碳纤维系列报告1：大丝束原丝,竞争要素看成本,成本看大腈纶体系、耗量管控、单线产能
6
产业链的起点是从主要原油开采国或者大宗商品交易获得原油，原油经过炼制得到轻油，进而裂解制成丙 烯、再通过氨氢化生成丙烯腈。成品丙烯腈能够作为产品直接向下游销售，
通过聚合丙烯腈方式获得聚丙烯腈(虽然聚合本身的技术难度不是很高，但是要获得能够在后续过程中适 合纺丝、氧化，碳化等流程的成品丙烯腈较为困难)。将聚丙烯腈置于纺丝设备中，经高压釜和喷头纺丝得到聚丙烯腈原丝(即 PAN原丝)。
针对风电市场的碳纤维产能快速扩张，
2
-/
其中技术和工艺上，复盘海外大丝束龙头的成长路径， 腈纶生产经验较为重要，欧洲蒙特、
土耳其阿克萨以及美国卓尔泰克，均有一定的腈纶经验积淀。腈纶生产工艺与大丝束原丝较为接近，能够缩短技术突破时间，降低投产难 度。
成本上，同样复盘海外巨头，
。
预计到2025年全球碳纤维需求量22.7万吨， CAGR16.2% 。
不过由于
，21年全年，碳纤维价
格持续上涨，更加限制了应用层面的碳纤维开发与替代。
所以受困于价格考量，材料之王碳纤维目前市场渗透率
仍有待提升。
强度高 模量高
密度小， 比强度高
耐超高温 耐低温 耐酸、耐油、耐腐蚀 热膨胀系数小， 导热系数大
抗拉强度在 3,500MPa 以上 弹性模量在 230GPa 以上
2023化工行业碳纤维系列报告1：大丝束原丝，竞争要素看成 本，成本看大腈纶体系、耗量管控、单线产能
摘要
1 、碳纤维下游需要多而分散， 例，全球需求10.7万吨，其中风电3.1万吨，占比29%； 碳碳复材0.5万吨，占比5%； 压力容器0.88万吨，占比8%。
以2020年为
但这三个市场对产品参数和性能要求不同，其中风电对成本较为敏感，主流产品为T300 -25K/50K (代表词，也可能是24k/49k)，一方面产 品技术壁垒不算高成本要求高，另一方面由于风电在碳纤维占比之高，几乎成为各家碳纤维企业必争之地。
低温成型预浸料技术_先进复合材料集团公司_ACG_及其产品简介
室温至 49 ℃, 用一般工业加热枪加温即可 , 模 具周围由聚苯乙烯泡沫保温 。与通常采用的热压 釜固化工艺相比可节省费用约 70 %。
( 2) F15A 机前缘 由 Lockheed Martin 公 司用 L TM10 预浸料制成 , 是第一个由 L TM 体 系材料制成的并进行了飞行试验的主承力构件 。 机翼前缘在 60 ℃下真空袋加工制成 , 模具采用 廉价 、可快速加工的木质材料 , 从 1992 年 6 月 开始经历了 15 次一共 28h 的飞行 , 最快的飞行 速度为 1. 5Mach , 最大飞行高度 12 200m , 气 候条件由 37 ℃、大雨到严寒 。
( 1) 先 进 复 合 材 料 部 件 制 造 公 司 ( Adnan - ced composite Components) : 为先 进复合材料工业设计 、制造工装模具和部件 , 培 训技术人员和熟练技术工人 。
( 2) 先进复合材 料 有 限 公 司 ( Advanced Composites Material s Ltd) : 生产供应各种预 浸料 、粘结剂和辅助材料 ( 除北美地区) 。
第二十五卷 第一期 2000 年 2 月
考察报告
高科技纤维与应用 Hi - Tech Fiber & Appl ication
Vol . 25 No. 1 Feb. 2000
低温成型预浸料技术
———先进复合材料集团公司 ( ACG) 及其产品简介
赵稼祥 ( 北京航天材料及工艺研究所 , 北京 100076)
摘 要 : 先进复合材料集团公司是世界上生产预浸料和复合材料最有名的公司之一 。本文简介炭集团公司 概况 , 重点介绍低温成型预浸料技术及其应用 。 关键词 : 预浸料 复合材料 低温成型
一文带你了解西格里公司碳纤维
⼀⽂带你了解西格⾥公司碳纤维1、西格⾥公司简介西格⾥SGL集团创建于1992年，由德国SIGRI集团与美国⼤湖碳素（Great Lakes Carbon）集团合并⽽成，是全球领先的碳素⽯墨材料以及相关产品的制造商之⼀。
西格⾥集团涵盖了从原丝到碳纤维、织物和预浸料、再到CFRP部件成品在内的完整业务链。
西格⾥公司⽣产的碳纤维主要为PAN基碳纤维，⽽且以50K规格的⼤丝束碳纤维为主，公司按照碳纤维拉伸模量将其产品分为两类，分别是标准模量碳纤维和先进模量碳纤维，如图1所⽰。
图1 SGL公司的碳纤维分类SGL公司碳纤维主要性能如⼒学性能、电阻率、热膨胀系数等与其他增强纤维如玻璃纤维、芳纶纤维对⽐如图2所⽰。
从图中可以看出，与其他增强纤维相⽐，SGL碳纤维具有优异⼒学性能，更低热膨胀系数，以及⾼导热能⼒。
图2 SGL碳纤维性能与其他类型增强纤维对⽐2、西格⾥连续碳纤维性能指标SGL碳纤维拉伸强度介于4.0-5.0GPa，拉伸模量介于240-280GPa，除了C T24-5.0/270-E100产品为24K规格，其余均为50K规格。
表1 SGL公司的碳纤维主要性能参数SGL公司碳纤维产品型号意义为：C T24-5.0/270-E100；C—carbon，T—Continuous tow 连续丝束，24—纤维丝束数量，5.0/270—连续纤维强度和模量，E100—环氧树脂上浆剂。
2.2 碳纤维⽤上浆剂碳纤维在对不同树脂基体进⾏增强时，碳纤维/树脂基体界⾯相容性与碳纤维表⾯上浆剂息息相关，为了显著提升碳纤维与热固性树脂、热塑性树脂相容性，SGL公司针对⽬标应⽤树脂体系，开发出了不同类型上浆剂，如表2所⽰。
图3、图4为采⽤不同类型上浆剂的碳纤维与PA6树脂界⾯结合状态SEM图。
表2 SGL公司研发的不同类型碳纤维上浆剂图3 碳纤维/PA6树脂界⾯（上浆剂为E100）图4 碳纤维/PA6树脂界⾯（上浆剂为T140）3、西格⾥连续碳纤维复合材料性能3、西格⾥连续碳纤维复合材料性能SGL公司碳纤维复合材料性能如表3所⽰，复合材料性能按照纤维体积含量60%进⾏了归⼀化，⽽压缩强度和层间剪切强度性能主要取决于树脂类型。
48k大丝束碳纤维生产技术
48k大丝束碳纤维生产技术
48K大丝束碳纤维是指一种采用48,000根碳纤维单丝组成的纤维束。
大丝束碳纤维具有较高的强度和刚度，广泛应用于航空航天、汽车、运动器材等领域。
大丝束碳纤维的生产技术主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：选择高质量的聚丙烯腈纤维作为碳纤维的原料。
聚丙烯腈纤维经过聚合、纺丝、氧化等工艺处理后，形成具有一定强度的前驱体纤维。
2. 碳化处理：前驱体纤维通过高温处理，使其中的非碳元素被去除，纯净度高的碳纤维单丝形成。
3. 捻合：将多根碳纤维单丝进行捻合，形成大丝束。
捻合需要控制好单丝之间的间距和捻合强度，以确保大丝束的均匀性和强度。
4. 瑞士编织：将大丝束纺织成碳纤维布。
瑞士编织是一种常用的编织方式，它可以通过控制编织参数来调节布的密度和纺织结构。
5. 热处理：将碳纤维布进行热处理，去除其中的残余应力，增强纤维的结构稳定性和性能。
6. 表面处理：对碳纤维进行表面处理，提高其与基体材料的附着力。
7. 切割和整理：对碳纤维布进行切割和整理，得到符合要求的尺寸和形状。
以上是一般的大丝束碳纤维生产技术流程，不同厂商和生产工艺可能会有所差异。
同时，大丝束碳纤维的生产过程中还需进行质量检测和控制，确保产品达到设计要求。
大丝束碳纤维展宽关键技术
大丝束碳纤维展宽关键技术碳纤维作为一种先进的复合材料，在航空、航天、汽车、体育器材等多个领域都有广泛应用。
而大丝束碳纤维更是在保证碳纤维优良性能的基础上，实现了更高的生产效率和更低的成本，因此备受关注。
在大丝束碳纤维的生产过程中，展宽技术是一个关键环节，下面将对其进行详细的技术分析。
一、技术原理大丝束碳纤维展宽技术，顾名思义，是将大丝束碳纤维在宽度方向上进行扩展的技术。
这一技术的原理主要基于碳纤维的柔韧性和可拉伸性。
通过特定的机械装置和工艺参数，将碳纤维束在宽度上均匀拉伸，使其达到所需的宽度。
这一过程需要确保碳纤维的均匀受力，避免出现断裂或变形等缺陷。
二、实现过程大丝束碳纤维展宽的实现过程主要包括以下几个步骤：准备阶段：选择适当的大丝束碳纤维原料，检查其质量和规格是否符合要求。
预处理阶段：对碳纤维进行必要的预处理，如清洁、干燥等，以去除表面的杂质和水分。
展宽阶段：将碳纤维束送入展宽装置，通过调整装置中的拉伸速度和温度等参数，使碳纤维在宽度方向上均匀拉伸。
后处理阶段：对展宽后的碳纤维进行必要的后处理，如冷却、定型等，以确保其尺寸和形状的稳定性。
三、技术难点在大丝束碳纤维展宽过程中，存在以下几个技术难点：拉伸均匀性：确保碳纤维在拉伸过程中受力均匀，避免出现局部过度拉伸或未拉伸到位的情况。
温度控制：拉伸过程中的温度控制对于碳纤维的性能有很大影响，需要找到最佳的温度范围。
装置设计：展宽装置的设计需要考虑到碳纤维的柔韧性和可拉伸性，以及生产效率和成本等因素。
四、应用场景与潜在优势大丝束碳纤维展宽技术可广泛应用于各种需要碳纤维增强复合材料的领域。
例如，在航空航天领域，可用于制造飞机和航天器的结构件；在汽车领域，可用于制造轻量化车身和零部件；在体育器材领域，可用于制造高性能的自行车车架和球拍等。
该技术的潜在优势包括：提高生产效率：通过展宽技术，可以一次性生产出更宽的碳纤维布，从而提高生产效率。
降低成本：大丝束碳纤维的生产成本相对较低，展宽技术进一步提高了其利用率，有助于降低成本。
炭纤维的品种、质量及生产现状
炭纤维的品种、质量及生产现状张兰芝王占武TRADE MARK,PROPERTIES AND MANUFACTURE SCALE OF CARBONFIBERSZhang Lanzhi and Wang Zhanwu(Beijing Institute of Petroleum Chemical Technology,Beijing 100083)(Jilin Carbon Group Co Ltd,Jilin 132002)1 前言炭纤维属于高新技术产品，它不仅具有炭素材料的特性，还具有金属材料的某些特性。
炭纤维质量轻，强度高，耐热，耐腐蚀，具有良好的导电和导热性，近年来发展十分迅速。
炭纤维的问世可追溯到18世纪80年代，但真正工业开发则起步于本世纪50年代。
目前已3成三大原料体系，即聚丙烯腈基炭纤维(以下称PAN－CF)，沥青基炭纤维(Pitch－CF)和人造丝基炭纤维。
PAN－CF无论是质量还是产量都占主导地位，开发应用已有30多年的历史，据1992年底统计，全世界年产量约1万多吨，近年来产量增长不大。
PAN－CF产品向高强度高模量发展；Pitch－CF尚处于工业化实验阶段，90年代初期，全世界年产量不足1000t，近年来产量增长不大；人造丝炭纤维在宇航工业具有特殊用途，美、俄等国都保持一定生产能力。
本文主要介绍国内外PAN－CF和Pitch－CF的市场情况。
2 炭纤维分类世界上炭纤维的命名和分类比较混乱，为此，国际标准组织(ISO)正考虑为炭纤维建立统一命名和规格标准，目前，各国大多按原料和力学性能进行分类。
2.1按原料可分为以下3大类(1)人造丝基炭纤维；(2)聚丙烯腈基炭纤维(PAN－CF)；(3)沥青基炭纤维(Pitch－CF)。
2.2按力学性能分类(1)通用级炭纤维(GP－CF)；(2)高性能炭纤维(HP－CF)。
其中高性能炭纤维按强度又分为：(1)中强型(MT)；(2)高强型(HT)；(3)超高强型(UHT)。
大丝束碳纤维复合材料力学性能研究
由于复合材料在飞机结构上大多以多向层合 板的形式应用，因此，按 [45° /0° /-45° /90°/45° /0° /-45° /0° /45° /-45° ]s 铺 层 方 式 制 备 了 多 向
层 合 板 ， 测 试 了 其 主 要 的 力 学 性 能 ， 并 与 5222/ T300-3K 复 合 材 料 的 相 应 性 能 进 行 了 对 比 ， 其 结 果 见 表 3。
摘 要： 本文研究了大丝束碳纤维（48K）复合材料的常规力学性能及耐湿热性能，并与小丝束碳纤维（ T3003K）复合材料进行了对比，研究结果可为大丝束复合材料在航空器的次承力件或非承力件的应用提供技术基础。 关 键 词： 大丝束碳纤维（48K）；复合材料；力学性能
中图分类号： TQ327.3 文献标识码： A 文章编号： 1007-9815（2003）06-0008-04
10.7
110.5
4.51
197
10.8
92.3
5
13.14% 主泊松比
0.338 0.280
-3.1% 层间剪切强度
/MPa 109 100
(A-B)/B
2.18%
-0.93%
19.7%
-0.98%
20.7%
9%
注：A 栏数据是 2－3 批试验数据的平均值。
碳 纤 碳 布 芳 纶 芳 纶 布 混 杂 布 蜂 窝 芯 富 阳 特 纤 所 ０ ５ ７ １ － ６ ３ ３ ７ ３ ２ ３ ６
/MPa
/GPa
/MPa
/GPa
/MPa
/GPa
A
710
52.9
706
51.9
国外碳纤维大丝束小丝束发展历史
国外碳纤维大丝束小丝束发展历史碳纤维，这个词儿一听就觉得高科技，仿佛是外星人带来的玩意儿。
可是你知道吗？它的历史其实并没有那么复杂，也没那么遥远。
碳纤维的起源可以追溯到上世纪五十年代，那时候，大家都在琢磨如何把材料变得更轻更强，军方和航空业是最积极的推动者。
想象一下，飞机飞得更高更快，那可是个大新闻呀！于是，科学家们开始玩弄石墨，这东西有个“黑金”之称，听起来就像是富豪们的最爱。
在这个阶段，碳纤维基本上还是个“青涩的小伙子”，没有现在那么成熟。
到了六十年代，随着科技的进步，碳纤维终于有了点名气，甚至被用在了一些高级的航空器上。
这就像是个在追星路上慢慢崭露头角的小明星，渐渐地吸引了不少眼球。
那时候的碳纤维还是大丝束的，听上去像是个玩具，但其实却很有用，强度大，重量轻，简直就是科技界的小白鼠。
七十年代，事情开始发生变化。
小丝束的出现就像是华丽的转身，这一转身真是让人眼前一亮。
小丝束的优势在于可以更灵活地应用，做成各种形状的材料，就像是变魔术一样。
想做什么就做什么。
跑车、运动器材，甚至是高尔夫球杆都开始用了小丝束，大家纷纷为之欢呼，科技的魅力真是无处不在。
然后在八十年代，碳纤维又迎来了一个大飞跃。
随着日本的企业开始大力投资，这玩意儿的成本开始下降，越来越多的厂家加入了这个“疯狂的派对”。
这种材料的使用范围一下子扩大了，从航空航天到汽车制造，几乎无所不包。
就像是开了个大趴，大家都想来蹭热度。
你想想，如果能在跑车上用上碳纤维，那得多拉风啊，谁不想开着轻飘飘的车，跟朋友们炫耀一番呢？九十年代，随着人们环保意识的提升，碳纤维又被推到了风口浪尖。
绿色出行、可持续发展成了新趋势，碳纤维这种轻质材料恰恰符合这个潮流。
就像是新时代的“环保小战士”，越来越受到欢迎。
很多汽车制造商开始考虑用碳纤维来减轻车重，提高燃油效率，大家都想在这个环保的赛道上跑得更快。
进入二十一世纪，碳纤维真是如鱼得水，成为了众多行业的“明星”。
不光是交通工具，连体育用品、建筑材料，甚至医疗设备都能看到它的身影。
大丝束碳纤维及复合材料低成本高效制备技术
大丝束碳纤维及复合材料低成本高效制备技术随着工业技术的不断进步，碳纤维及其复合材料作为一种重要的结构材料被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
其中，大丝束碳纤维及其复合材料因其高强度、高模量、耐腐蚀、轻质化等优异性能，成为各领域工程结构中的理想材料。
然而，由于其高成本、复杂的制备工艺等因素限制了其在大规模工业化生产中的应用。
研究人员们不断探索新的技术和方法，以实现大丝束碳纤维及复合材料的低成本高效制备。
本文将从以下几个方面介绍大丝束碳纤维及复合材料低成本高效制备技术：1.大丝束碳纤维的特点与应用1.1 大丝束碳纤维的定义和特点1.2 大丝束碳纤维在航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域的应用情况2.大丝束碳纤维及复合材料制备技术的发展现状2.1 目前大丝束碳纤维的制备技术及工艺流程2.2 大丝束碳纤维制备过程中存在的问题及挑战3.大丝束碳纤维及复合材料低成本高效制备技术3.1 新型大丝束碳纤维制备技术研究进展3.2 低成本复合材料增强技术的应用3.3 智能制造技术在大丝束碳纤维及复合材料制备中的应用4.展望4.1 大丝束碳纤维及复合材料低成本高效制备技术的未来发展方向 4.2 大丝束碳纤维在工程结构中的应用前景结语通过以上内容的介绍，我们可以看出大丝束碳纤维及复合材料低成本高效制备技术的重要性和发展前景。
随着科技的不断进步和创新，相信在不久的将来，大丝束碳纤维及其复合材料的制备技术将更加成熟和完善，为工程结构领域的发展带来新的活力和动力。
希望本文的内容能够对相关领域的研究人员和从业者有所启发和帮助，促进大丝束碳纤维及复合材料制备技术的不断创新与发展。
很抱歉，我无法为您提供超过3000字的文章。
我可以为您提供一些关于大丝束碳纤维的低成本高效制备技术的内容点，以供您扩展。
1. 市场需求及挑战：- 随着碳纤维及其复合材料在航空航天、汽车、船舶等领域的广泛应用，对低成本高效制备技术的需求日益增长。
国产“大丝束”开启碳纤维产业新蓝海
国产“大丝束”开启碳纤维产业新蓝海作者：操秀英来源：《科学导报》2022年第77期大丝束碳纤维的每一根丝束都有4.8万根纤维，每一根纤维的直径只有头发丝直径的1/7到1/8。
上海石化研发生产的大丝束碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料。
其力学性能优异，比重不到钢的四分之一，强度却是钢的7—9倍，并且还具有耐腐蚀的特性。
碳纤维是新一代增强纤维，被称为“新材料之王”“黑黄金”，可广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输、体育休闲等领域。
按丝束规格的不同，可以将其分为小丝束碳纤维和大丝束碳纤维。
长期以来，我国主要在小丝束碳纤维方面实现了突破。
随着我国首个万吨级48K大丝束碳纤维工程第一套国产线在中国石化上海石化碳纤维产业基地投料开车，并生产出性能媲美国外同级别产品的合格产品，我国大丝束碳纤维也从关键技术突破、工业试生产、产业化，成功走向规模化和关键装备国产化，一举破除了我国碳纤维生产和装备受制于人的被动局面。
众所周知，碳纤维是新能源、节能环保、高端装备制造、新能源汽车等战略性新兴产业发展的基础，也是重大基础设施建设的新型结构材料，更是大型飞机、卫星、船舶等装备研制和更新换代的重要基础。
在业内，通常将每束碳纤维根数大于4.8万根（简称48K）的称为大丝束碳纤维。
“它每一根丝束都有4.8万根纤维，每一根纤维的直径只有头发丝直径的1/7到1/8。
我们把碳纤维从特制的像花洒一样的纺丝喷头中喷出、挤出后，再对其进行像拉面条一样的牵伸就形成了大丝束碳纤维原丝。
”中国石化上海石油化工股份有限公司（以下简称上海石化）碳纤维事业部副总经理李鹏介绍。
目前，国内每束碳纤维基本处于1000根至1.2万根之间，这样的碳纤维被称为小丝束碳纤维。
但是由于小丝束碳纤维成本高，影响了下游企业应用碳纤维的积极性。
“我们发现如果要推广碳纤维实现工业化的应用，一定要发展‘大丝束’。
”上海石化副总经理黄翔宇强调，我们在开发过程中发现48K大丝束碳纤维的优势是在相同的工艺条件下，能够大幅度地提高碳纤维的单线的生产能力，如果控制得好，它的质量性能也能得到保证，这样就能够实现低成本，从而打破了碳纤维高昂价格带来的应用局限。
碳纤维国内技术和生产现状简介
碳纤维国内技术和生产现状简介(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除国内碳纤维技术及生产现状我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维，历经近40年的漫长历程。
在此期间，由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列，严格控制封锁，制约了我国碳纤维工业的发展。
我国科技工作者发扬自力更生的精神，从无到有，逐步建成了碳纤维的工业雏型。
20世纪70年代初突破连续化工艺，1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国第一条PAN基碳纤维扩大试验生产线，当时生产能力为2t/a。
20世纪80年代开展了高强型碳纤维的研究，于1998年建成一条新的中试生产线，规模为40t/a。
我国主要研究单位有中科院山西煤化所、上海合纤所、北京化工大学、山东工业大学、东华大学、安徽大学、浙江大学、长春工业大学等。
我国目前使用碳纤维量约占世界用量的1/5。
巨大的市场潜力，供不应求的局面，必然促进我国碳纤维工业的发展。
但是，要想进入竞争的市场，一是要保证产品的质量，二是要求价位相当。
针对我国碳纤维工业的现状，需首先解决高性能PAN原丝的质量，在这基础上才有可能产业化，这是进市场的前提；同时，还需进行预氧化，碳化，石墨化设备及表面处理装置的工程化开发，使其形成规模化生产能力，才能在保证质量的基础上降低成本。
目前，内内研究开发以及生产碳纤维的呼声很高，发展趋势令人鼓舞。
但由于对我国碳纤维产业发展的建议目前我国高性能碳纤维无论在质量上还是数量上与国外相比还有一定差距，远远满足不了需求。
为此，尽快研究和发展我国自己的高性能碳纤维材料已迫在眉睫。
碳纤维是一门多学科交叉、多技术集成的系统工程，质量的提升涉及到方方面面。
以下几个方面应优先考虑。
1、提高PAN原丝质量PAN原丝不仅影响碳纤维的质量，而且影响其产量和生产成本。
换言之，只有高质量的原丝才能生产出高性能碳纤维，才能稳定生产，提高产量，降低成本。
大丝束碳纤维的生产过程
大丝束碳纤维的生产过程大丝束碳纤维是一种具有高强度、高模量、低密度和优异的耐腐蚀性能的新型材料，在航空航天、汽车、船舶、体育器材、建筑等领域有广泛的应用。
下面是大丝束碳纤维的生产过程。
1. 材料准备大丝束碳纤维的主要原材料是聚丙烯腈（PAN）纤维，这是一种合成纤维，具有较高的强度和模量，并且易于产生高度有序的聚合物链结构。
此外还需要一些化学品，如氰化钠、次氯酸钠、次氯酸钙、电解质、酸洗液等。
2. 纤维预处理首先，将PAN纤维放入容器中，浸泡在氢氧化钠溶液中，去除其中的杂质和残留物质。
然后，将纤维在硝酸池、氯化氢池和酒精沉淀池中轮流浸泡和冲洗，以去除纤维中的杂质和化学品。
3. 纤维氧化将预处理好的PAN纤维放入氧化炉中，在高温下进行氧化反应，使纤维中的亚甲基基团被氧化成为酮羰基，产生聚酰亚胺链结构。
这样可以提高纤维的长度、分子量、分子结构及熔点，为后续的碳化反应打下基础。
4. 碳化反应将氧化后的纤维放入碳化炉中，在高温下进行碳化反应。
碳化过程是将聚酰亚胺链结构中的氧原子去除，使纤维中产生大量的碳原子，并形成微晶体结构的过程。
碳化结束后，纤维中的碳含量达到了90%以上。
5. 后处理将碳化后的纤维进行表面处理，包括剪切、载荷、扭曲等。
这是为了提高纤维的力学性能，使其适合不同的工程应用场景。
同时，在表面处理过程中，还要对纤维进行酸洗、水洗等处理，使其表面更加光亮。
6. 检测与评估对生产出来的大丝束碳纤维进行各项物理和化学性能检测和评估，包括拉扯强度、弹性模量、密度、热稳定性等性能指标。
检测出来的实验数据要与标准值做对比，来判断纤维的质量是否符合要求。
综上所述，大丝束碳纤维的生产过程包括材料准备、纤维预处理、纤维氧化、碳化反应、后处理以及检测与评估等多个环节。
这些环节需要精密的技术和设备的支持，才能生产出质优、性能稳定的大丝束碳纤维。
世界碳纤维发展及前景
世界碳纤维发展及前景作者：赵稼祥来源：《新材料产业》 2012年第8期文/赵稼祥航天材料及工艺研究所由“复合材料世界”（CompositesW o r l d）组织召开的2011碳纤维年会（Annual Carbon Fiber 2011C o n f e r e n c e）于2011年12月5-7日在美国华盛顿特区( W a s h i n g t o n ,D.C.)万豪酒店(Marriott Hotel)召开，会议的一个重要内容是研讨世界碳纤维的形势与发展。
A JR顾问有限责任公司安东尼?罗伯茨( A n t h o n yRoberts /AJR Consultant LLC)、兰州蓝星纤维有限公司首席执行官大卫?索维斯（D a v i d S e r v i c e /CEO, Bluestar and Consulting,L t d）和复合材料预测和咨询有限公司的克里斯?莱德（C h r i s R e d /C o m p o s i t e s F o r e c a s t s a n dConsulting, LLC）在会上作了专题研讨报告“2011世界碳纤维市场机航天材料及工艺研究所遇——一个演变成大量加工生产的行业”，世界各国很多研制、生产和应用碳纤维的专家，纷纷就世界碳纤维市场机遇和问题，发表各种观点，包括“当前世界碳纤维形势大好”、“2015年世界碳纤维需求量将超过生产能力”等。
本文简要归纳汇总了专家们对世界碳纤维发展和前景的主要看法，也包括对我国碳纤维现状的一些看法。
作者认为，有关数据不一定完全准确，但值得我们参考和思考。
一、对世界碳纤维需求的预测尽管全球经济衰退的阴影仍然存在，但世界碳纤维市场却发生了微妙的变化。
首先，市场对航空航天和国防军工用碳纤维的需求十分强烈。
空中客车A380采用了复合材料碳纤维制成的连接机翼与机身的中央翼盒，还首次在后压力舱后部的后机身中采用了复合材料，并已批量投入生产。
吉化1.2万t大丝束碳纤维项目试车成功
后， 生 长和 代谢 机 制会 因为 环境 的限
制 而受 到抑制 。
为 了克服 难题 ， 董 文博 团 队提 出 在 降解 菌 剂 中直 接 加 入 能 缓 慢 释 放 的营养 物 质 ， 使微 生 物可 以逐 步获 得
营 养能 源 。 同时加入 能分 泌和释 放 出
泄 漏和 港 口油 污处 理 时 ， 石 油 降解 菌 株可 以在两天 时间 内将油污 直接 降解 成 二氧 化碳 和 水 ， 及 少 量小 分子 无 害
吉化 １ ． ２万 ｔ 大丝束碳纤维项 目试车成功
据 报道 ， ２ ０ １ ７ 年１ ２ 月２ ０日， 吉林 化 纤集 团 １ ． ２ 万ｔ 大 丝 束碳 纤维 碳化 项 目一 期２ ０ ０ ０ ｔ 生产 线试 车 成功 。 吉化 １ ． ２ 万ｔ ４ ｃ 丝 束碳 纤维 碳化 项 目是 由吉林 化 纤集 团 与浙江 精功 集 团有 限公 司共 同出资 、 合 作建设 ， 预计 投资 １ ８ ４ Ｌ元 ， 拟建 设 ６ 条 ２ ０ ０ ０ ｔ ／ａ 大丝 束碳纤维生 产线 ， 最终 形成年产 １ ． ２ ７ Ｙｔ 大丝束碳 纤维生 产规模 。 该
生 物表 面 活性 剂 的菌种 。 值 得 一提 的 是， 为 了能让研 制出 的石 油降 解菌 剂 长久地 漂 浮在 海面 上 ， 团队还 需为 菌 株 量 身 打 造 一 个 可 以供 其 附着 的载 体。 这 就 要求 载体 本 身具 有可 以漂 浮 在 海面上 、 不对环 境造成污 染 、 且能 自
烃， 全部 代谢 并转 换 成无 毒无 害 的物
质， 已是 技术发展 的必然趋 势。 和 化 学 处 理 办 法 相 比， 董 文 博
大丝束碳纤维的进展—SGL炭集团公司及其碳纤维产品简介
大丝束碳纤维的进展—SGL炭集团公司及其碳纤维产品简介赵稼祥
【期刊名称】《高科技纤维与应用》
【年(卷),期】1999(024)006
【摘要】SGL炭集团公司是世界上生产大丝碳纤维最有名的公司之一。
本文简介炭集团公司概况，重点介绍大丝束碳纤维生产特点、其牌号、规格、性能与应用，以及1996－2001年按应用的大丝束碳纤维市场。
【总页数】9页(P32-40)
【作者】赵稼祥
【作者单位】北京航天材料及工艺研究所，北京100076
【正文语种】中文
【中图分类】F451.667
【相关文献】
1.大丝束碳纤维应用及展纱设备研究进展 [J], 侯传礼
2.SGL集团所产大丝束碳纤维用于风力发电机叶片已获批准使用 [J],
3.德国BASF公司与SGL集团公司共同开发一种新型碳纤维增强热塑性树脂复合材料 [J],
4.小丝束碳纤维供应短缺采用大丝束碳纤维取代 [J], 毕鸿章
5.德国SGL集团公司碳纤维在德国宝马汽车公司汽车方面扩展应用 [J],
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