国内外碳纤维及其制品在汽车上应用现状简介

合集下载

碳纤维的发展及其应用现状

碳纤维的发展及其应用现状

碳纤维的发展及其应用现状目前,碳纤维工业化产品主要包括PAN基和沥青基,世界上消费高性能碳纤维主要是美国,而生产高性能碳纤维主要是日本,碳纤维已广泛应用于各行各业中。

碳纤维大多应用于复合材料的生产,且广泛应用于各行各业。

论文主要分析了国内外碳纤维发展现状,着重介绍了碳纤维在宇航、体育用品领域、工业领域、交通运输领域及土木建筑领域的应用。

标签:碳纤维;复合材料;领域;应用一、碳纤维的发展现状研究1.国外发展现状1959年日本进藤博士采用PAN奥纶为原材料研究开发基碳纤维,日本大谷教授利用煤焦、石油炼制过程中的副产品(沥青)研究成功开发了沥青基碳纤维。

1965年,粘胶纤维基碳纤维是由美国的UCC公司开发成功的,主要材料是粘胶纤维。

于20世纪70年代初就开始生产碳纤维,主要应用于火箭喷嘴,其能有效防止热气流传。

1971年至1983年,日本东邦人造丝公司、东丽公司等对碳纤维研究比较早,在此期间已经能进行大批量的生产,主要用于体育器具,欧美则用于航空和航天工业。

1980年前,波音公司首次将碳纤维使用在757飞机上,1985年-1990年,欧美主要对复合材料产品性能和深加工技术进行了研究。

国外利用电磁辐射等离子技术由碳纤维原丝来生产碳纤维;并把纳米技术应用于碳纤维上,研制出纳米碳纤维,超高模量的沥青碳纤维长丝发展迅速。

2.国内发展状况20世纪70年代中期,我国开始研究碳纤维,经过多年的发展,碳纤维在研发领域上取得了很大的成就,但总的来说,国内碳纤维的研制与生产水平还较低。

吉林省长春应用化学研究所于1960年代初,开始对PAN基碳纤维进行研究,并先后完成了连续化中试装置。

上海合成纤维研究所等单位也开始研究,于1980年通过了中试。

总之,我国在碳纤维领域的研究方面起步晚、发展也缓慢。

二、碳纤维的应用状况研究1.宇航领域碳纤维重量很轻,但其尺寸稳定性,刚性和导热性能均很好,最初的高模量碳纤维广泛在人造卫星技术当中使用。

国际碳纤维现状分析报告

国际碳纤维现状分析报告

国际碳纤维现状分析报告概述碳纤维是一种高性能纤维材料,具有轻质、高强度、高模量等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。

本报告将对国际碳纤维产业进行现状分析,以期提供参考和指导。

1. 碳纤维产业总体情况碳纤维产业在全球范围内呈现快速增长的趋势。

根据市场调研机构的数据,碳纤维市场规模从2015年的100亿美元增长到2020年的150亿美元。

这一增长主要源于航空航天、汽车制造和体育器材等行业对碳纤维的需求不断增加。

2. 主要碳纤维生产国家和企业目前,日本、美国、德国和中国等国家是全球碳纤维生产的主要国家。

其中,日本的碳纤维产业发展最早,具有雄厚的技术实力和丰富的经验,市场份额占据全球的30%以上。

美国和德国的碳纤维产业也相对发达,技术水平和产品质量在国际上处于领先地位。

中国作为世界制造大国,在碳纤维产业的发展中起到了重要作用。

目前,中国的碳纤维企业数量众多且规模不断扩大,技术水平和产品质量也在逐步提高。

中国的碳纤维市场份额逐年增加,已成为全球碳纤维产业的重要参与者。

3. 市场应用情况碳纤维在航空航天、汽车制造和体育器材等领域具有广泛的应用。

在航空航天领域,碳纤维被用于制造飞机机体、机翼和推进器等部件,以提高飞行器的强度和耐久性,同时减轻自身重量,提高燃油效率。

在汽车制造领域,碳纤维被应用于汽车车身和底盘等部件的制造,以实现轻量化,提高汽车性能和燃油经济性。

在体育器材领域,碳纤维被广泛用于制造高尔夫球杆、网球拍和自行车等器材,以提高产品的强度和稳定性,提升运动员的表现水平。

4. 挑战与机遇碳纤维产业面临一些挑战和机遇。

挑战方面,碳纤维的生产成本较高,技术门槛也较高,限制了其在一些领域的广泛应用。

此外,碳纤维的回收利用和环境影响等问题也需要关注和解决。

机遇方面,碳纤维在新兴领域的应用潜力巨大。

例如,新能源汽车领域的发展推动了碳纤维复合材料在汽车制造中的应用。

随着技术的不断进步和成本的降低,碳纤维有望在更多领域替代传统材料,促进产业的进一步发展。

炭素制品行业发展现状及未来趋势分析

炭素制品行业发展现状及未来趋势分析

炭素制品行业发展现状及未来趋势分析炭素制品是一类以炭素为基础材料的高性能产品,广泛应用于航空、航天、汽车、电子、新能源等众多领域。

随着全球经济的发展和技术的进步,炭素制品行业逐渐成为当今世界工业领域的重要组成部分。

本文将对炭素制品的当前现状进行分析,并展望未来的发展趋势。

首先,炭素制品行业目前处于快速发展阶段。

以碳纤维为代表的炭素纤维复合材料在飞机、汽车等轻量化领域展现了巨大的潜力。

由于其强度高、重量轻、耐腐蚀等独特性能,炭素纤维材料正逐渐替代传统的金属材料,成为制造高性能产品的首选材料。

此外,炭素材料在新能源领域的应用也日益广泛,例如燃料电池、太阳能电池等,都离不开高性能的炭素催化剂。

因此,炭素制品行业在高新技术领域拥有巨大的发展潜力。

其次,炭素制品行业在全球范围内具有较大的市场需求。

随着全球对环境保护意识的提高以及能源安全问题的日益突出,石油化工等高污染、高耗能行业面临着转型升级的压力,而炭素制品作为绿色、环保、节能的材料,将在各个领域迎来更广阔的市场需求。

尤其是发达国家对新能源的大力发展,对炭素材料的需求将会进一步增长。

据市场研究机构估计,未来十年内,全球炭素制品市场规模将以每年超过10%的速度增长,市场潜力可观。

再次,炭素制品行业在技术研发方面正不断取得突破。

虽然炭素制品的制备工艺较为复杂,制造成本较高,但随着技术的进步,炭素纤维的制备工艺越来越成熟,生产效率提高,制造成本逐渐降低。

目前,一些国家已经在炭素纤维产业上取得了较大的突破,形成了一定的产能和竞争优势。

同时,新技术的涌现也为炭素制品的进一步创新提供了可能。

例如,石墨烯作为一种新型的二维炭素材料,具有优异的电导性、弹性和导热性能,在电子、储能和传感等领域有广阔的应用前景。

因此,炭素制品行业的技术研发将推动行业的不断升级,促进创新产品的涌现。

最后,炭素制品行业未来的趋势是多元化和综合化发展。

由于炭素制品行业的应用领域广泛,未来产品的需求将更加多样化。

国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要

国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要

国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要碳纤维复合材料是一种具有很高强度和轻质化特性的新型材料。

它由碳纤维和树脂等基质材料组成,具有优异的力学性能和低密度,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。

本文将对国内外碳纤维复合材料的现状以及研究开发方向进行概述。

首先,国内外碳纤维复合材料的现状可以概括为以下几个方面。

一是碳纤维复合材料在航空航天领域的应用。

由于碳纤维复合材料具有高强度、低密度和热稳定性等特点,被广泛应用于航空航天领域,如飞机机体、发动机和燃气涡轮等部件。

二是碳纤维复合材料在汽车领域的应用。

汽车制造商越来越倾向于采用碳纤维复合材料制作汽车车身和结构件,以提高汽车的燃油效率和减轻车重,提高车辆的性能。

三是碳纤维复合材料在体育器材领域的应用。

碳纤维复合材料制作的高级运动器材,如高尔夫球杆、网球拍和自行车等,具有很高的刚性和强度,能够提高运动员的表现水平。

四是碳纤维复合材料在船舶领域的应用。

船舶结构件的重量和强度对于船舶的性能至关重要。

碳纤维复合材料具有高强度和轻质化特性,因此被广泛应用于船舶制造,可以提高船舶的性能和节能减排。

接下来,本文将重点讨论国内外碳纤维复合材料的研究开发方向。

一是开发新型碳纤维原料。

目前,市场上主要使用的碳纤维原料是聚丙烯腈纤维。

研究人员正在开发新型纤维原料,如石墨烯、纳米碳纤维等,以提高碳纤维的力学性能和热稳定性。

二是改善碳纤维与基质材料的界面粘结性能。

碳纤维与树脂等基质材料的界面粘结性能对复合材料的力学性能和耐久性影响很大。

研究人员正在探索提高界面粘结性能的方法,如表面改性和介入增韧等。

三是提高碳纤维复合材料的制备工艺。

制备工艺是影响碳纤维复合材料质量的关键因素之一、研究人员正在开发新的制备工艺,如预浸法、纺丝法和层合法等,以提高复合材料的力学性能和制造效率。

四是研究碳纤维复合材料的寿命与损伤机理。

碳纤维复合材料容易受到外界环境和应力加载的影响,会出现疲劳和损伤现象。

碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势自上世纪60年代碳纤维首次商业化以来,产业规模不断扩大,产品品质不断提高,2014年全球碳纤维产能(365天连续生产12K/24K 碳纤维丝束计算)已达到12.6万吨。

尽管碳纤维与传统的玻璃纤维在价格上仍不能相比,但高性能碳纤维以其高比强度、高模量、可设计、防腐蚀和抗疲劳等突出特点,具有玻璃纤维所不能比拟的优势,已成为发展先进武器装备的关键材料,并在航空航天、国防军工、风能产业、土木工程、体育休闲等领域得到了广泛应用。

当前,国际复合材料产业呈现蓬勃发展态势,据估计,未来5年,先进复合材料将以每年5%的增速发展,而随着民用航空、汽车工业等领域的快速发展,全球高性能碳纤维需求量的年增幅可达10%,亚太地区将会有更高的增长率,即碳纤维及其复合材料产业将面临前所未有的发展空间和机遇。

因此,在目前碳纤维产业快速发展的关键时期,我们更应该认清国际碳纤维产业的发展形势、对照国外先进企业找差距找问题,通过理性思考寻求解决途径,适时把握发展机遇,落实行动、注重实效,努力推进国内碳纤维及其复合材料产业的健康快速发展。

1、国外碳纤维产业现状及发展趋势1)产业方面根据前躯体原料的不同,碳纤维可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基碳纤维等。

由于粘胶基碳纤维在制备过程中会释放出毒性物质二硫化碳,且工艺流程长、生产成本高、整体性能不高,因此目前,国际碳纤维产业领域,前两种碳纤维获得了更大规模的生产和应用。

其中,PAN基碳纤维又占据绝对优势,国际市场占有率超过90%。

PAN基碳纤维的九大生产商包括:日本东丽、东邦、三菱丽阳、美国赫氏(Hexcel)、氰特(Cytec)、卓尔泰克(Zoltek,已被东丽收购)、台塑、土耳其阿克萨(AKSA)和德国西格里(SGL)。

沥青基碳纤维的生产和应用居其次,主要生产企业三家,分别是Cytec、三菱塑料和日本碳素纤维。

PAN基碳纤维分为小丝束(1-24K)和大丝束(36K及以上)两类。

国内外碳纤维产业现状及发展建议

国内外碳纤维产业现状及发展建议

国内外碳纤维产业现状及发展建议碳纤维是一种具有轻质、高强度、高刚度等优良性能的纤维材料,被广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。

在当前全球温室气体排放限制的背景下,碳纤维产业的发展具有重要意义。

本文将就国内外碳纤维产业的现状进行分析,并提出相应的发展建议。

首先,从国内碳纤维产业现状来看,我国碳纤维产业起步较晚,与国际先进水平仍有一定差距。

目前,国内碳纤维产业主要集中在碳纤维预浸料生产和产品加工环节,而碳纤维纤丝的制备技术仍然面临一定的挑战。

同时,国内碳纤维产业的产品主要集中在低端市场,高端市场份额较小。

其次,国际碳纤维产业的发展较为迅速,主要集中在美国、日本和欧洲等国家。

这些国家在碳纤维纤丝制备、加工技术和产品创新方面具有较大优势,能够生产出高性能、高质量的碳纤维产品。

此外,国际碳纤维产业还在努力提高碳纤维的可持续性,研发出更环保的碳纤维材料。

为了促进国内碳纤维产业的发展,以下是一些建议:首先,加强碳纤维纤丝制备技术研发。

碳纤维纤丝的制备技术是碳纤维产业的核心关键技术,目前我们国内的碳纤维纤丝制备技术相对滞后,需要加大研发投入,提升核心竞争力。

此外,还应加强与高校、科研机构等的合作,共同攻克关键技术难题。

其次,加强碳纤维应用领域的研发和创新。

目前,我国碳纤维产品主要集中在低端市场,需要加大对高端市场的开拓力度。

应鼓励企业加大科研投入,推动碳纤维在航空航天、新能源汽车等领域的应用,提高产品附加值和市场竞争力。

第三,加强碳纤维产业的标准化建设。

碳纤维产业的发展需要建立健全的产业标准体系,确保产品质量和技术水平的一致性,同时也有助于提升行业整体竞争力。

应加强国内外产业标准的学习借鉴,积极参与国际标准的制定。

第四,加强碳纤维产业链的协同发展。

碳纤维产业是一个复杂的产业链,需要各个环节的协同发展。

政府应加强对碳纤维产业链的整体规划和统筹,促进供需双方的合作,形成产业协同效应,提升整体竞争力。

最后,加强碳纤维产业的国际合作。

国内外碳纤维产业现状及发展趋势

国内外碳纤维产业现状及发展趋势

国内外碳纤维产业现状及发展趋势碳纤维是一种具有轻质、高强度和优异的耐热性能的新材料,被广泛应用于航空航天、汽车工业、体育用品、建筑材料等领域。

随着全球对环境保护和高性能材料需求的不断增长,碳纤维产业正面临着巨大的发展机遇。

国内碳纤维产业起步较晚,但在过去的几年里取得了快速的发展。

目前,中国已成为全球最大的碳纤维生产国之一。

根据中国碳纤维工业协会的数据,截至2019年,中国碳纤维年产量已经超过2.5万吨。

其中,航空航天、汽车工业、体育用品和建筑材料是中国碳纤维的主要应用领域。

在国际市场上,碳纤维产业被认为是高附加值产业,一直以来都受到欧美等发达国家的关注和投资。

目前,日本、美国和欧洲国家是全球碳纤维产业的主要力量。

这些国家在碳纤维研发、生产和应用方面积累了丰富的经验,并在航空航天、汽车工业和高端体育用品等领域占据着重要地位。

在碳纤维产业的发展中,技术创新一直是重要的推动力。

目前,炭纤维的制备技术主要包括气相沉积法、湿纺工艺和改性牛仔的方法。

其中,气相沉积法是目前炭纤维制备的主要方法,具有制备工艺成熟、质量稳定等优点。

此外,碳纤维复合材料的加工技术也在不断进步,如预浸料和自动化生产线的应用,使得碳纤维的生产成本得到了一定程度的降低。

未来碳纤维产业的发展趋势主要包括以下几个方面:1.应用拓展:碳纤维具有轻质、高强度等特点,在航空航天、汽车工业和体育用品等领域有着广阔的应用前景。

随着人们对轻量化和高性能材料的需求不断增加,碳纤维的应用领域将会进一步扩大。

2.技术创新:在碳纤维的制备和加工方面,还存在一些挑战,如生产工艺复杂、成本高昂等问题。

因此,技术创新将是碳纤维产业发展的关键。

研发新的碳纤维制备技术和加工工艺,提高碳纤维的质量和生产效率,将推动碳纤维产业迈向新的发展阶段。

3.产业协同:碳纤维产业涉及到多个领域的合作,需要各个环节的协同发展。

例如,碳纤维的原材料、设备和应用领域之间的合作,可以促进碳纤维产业的发展和成熟。

碳纤维前景及应用论文

碳纤维前景及应用论文

碳纤维前景及应用论文碳纤维是一种高性能纤维材料,具有轻质、高强度、高模量、耐腐蚀和耐疲劳等优良特性,被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材、建筑工程等领域。

随着全球工业化进程的不断推进,碳纤维的需求量也在逐步增加,其未来发展前景十分广阔。

碳纤维的应用领域十分广泛。

在航空航天领域,碳纤维被用于制造飞机的机身、机翼、舵面等部件,能够大幅减轻飞机的整体重量,提高机动性和燃油效率。

在汽车领域,碳纤维被广泛应用于高性能跑车、电动车等车辆的车身、悬挂系统、内饰等组件,能够提高车辆的性能和安全性。

在体育器材领域,碳纤维被用于制造高尔夫球杆、网球拍、自行车等器材,提高了产品的性能和使用寿命。

同时,在建筑工程领域,碳纤维也被广泛应用于桥梁、建筑结构、地基处理等方面,能够提高建筑物的抗震性和耐久性。

碳纤维的未来发展前景也备受瞩目。

首先,随着科技的不断进步,碳纤维的生产工艺和技术不断提升,能够生产出更加优质的碳纤维材料,提高了其性能和稳定性。

其次,随着人们对于节能减排和资源循环利用的重视,碳纤维作为一种轻质高强度材料,能够有效减轻产品的整体重量,降低能源消耗和环境污染。

同时,碳纤维材料还可以实现回收利用,提高了资源的可持续利用性。

此外,碳纤维的市场需求量也在不断增加,随着新兴产业的不断涌现,碳纤维的应用领域也将不断扩大。

然而,碳纤维在应用过程中还面临一些挑战和问题。

首先,碳纤维的生产成本较高,限制了其在一些领域的大规模应用。

其次,碳纤维的回收利用技术还不够成熟,难以实现资源的循环利用。

同时,碳纤维的制造过程对环境造成了一定的污染,需要更加环保的生产工艺。

另外,碳纤维的安全性以及其与其他材料的复合性也需要更多的研究和改进。

综上所述,碳纤维作为一种高性能的纤维材料,具有广泛的应用前景和发展空间。

随着工业化进程的不断推进和科技的不断发展,碳纤维的生产工艺和技术将不断完善,其应用领域将不断扩大。

同时,我们也需要进一步加大对碳纤维材料的研究力度,解决其在生产、应用过程中存在的问题,推动碳纤维材料行业的可持续发展。

中国碳纤维行业发展现状分析

中国碳纤维行业发展现状分析

中国碳纤维行业发展现状分析一、碳纤维行业概况碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。

它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。

碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈(PAN)基三大种类,各有不同的使用场景和生产方法。

其中沥青基碳纤维碳收率最高,可达80%-90%,但由于生产成本高,而难以应用于大批量工业应用制造。

PAN基碳纤维综合性能最好、生产工艺成熟简单、应用最广、产量最高、品种最多,是目前全球碳纤维市场的主流碳纤维产品,产量占全球碳纤维总产量的90%以上。

完整的碳纤维产业链包含从能源获取到成品制造的全过程。

碳纤维行业上游是制备聚丙烯晴(PAN)原丝过程,由于在原材料中原油制丙烯成本最低,故而此过程首先从原油中制出丙烯,再将丙烯经氨氧化后得到丙烯腈,再经聚合和纺丝之后得到聚丙烯腈(PAN)原丝。

产业链中游是利用原丝经过预氧化、低温和高温碳化后就得到碳纤维,以及制备碳纤维织物和碳纤维预浸料,碳纤维预浸料可根据不同需求制成各类复合材料成品。

产业链下游是以航空航天、体育休闲、风电叶片、工业领域为主的相关应用领域。

二、全球碳纤维行业发展现状分析近年来,随着碳纤维行业产业链下游应用领域的不断发展,直接拉动了全球碳纤维需求的增长。

全球碳纤维总需求已从2013年5.01万吨,增长到了2019年的10.37万吨,复合增速为11.89%,预计2020年全球总需求将达到11.24万吨。

碳纤维行业下游产业中,风电叶片、航空航天、体育休闲的碳纤维需求量分别为2.55万吨、2.35万吨、1.50万吨,占据需求构成的前三位,占比分别为24.59%、22.66%、14.46%。

2019年,航空航天产业对碳纤维需求量仅占总需求量的22.66%,但其销售金额价值却达到了14.1亿美元,占碳纤维总销售金额的49.13%,占比将近一半;体育休闲、风电叶片、汽车领域的碳纤维市场需求价值分别为3.45亿美元、3.57亿美元、2.12亿美元,除航天航空的其他领域市场需求合计占比50.87%。

碳纤维的应用领域及前景

碳纤维的应用领域及前景

碳纤维的应用领域及前景碳纤维是一种由碳元素组成的纤维材料,具有轻质高强的特性,因此在各种领域都有广泛的应用。

以下是关于碳纤维的应用领域及前景的详细介绍。

1. 航空航天领域:碳纤维具有轻质高强、刚度大、抗疲劳性能好等特点,因此在航空航天领域有广泛应用。

其中最典型的例子就是碳纤维增强塑料(CFRP)在飞机机身、机翼等部位的使用。

由于碳纤维的重量约为钢的四分之一,使用碳纤维可以减轻飞机的自重,提高燃油效率。

此外,碳纤维还可以用于制造飞机的起落架、飞行控制系统等部件,提高整个飞机的性能和安全性。

2. 汽车工业:随着环保意识的提高和汽车工业的发展,碳纤维在汽车制造领域也有着广阔的应用前景。

由于碳纤维具有重量轻、强度高等特点,可以降低汽车的整体重量,提高燃油效率。

目前,许多高档豪华汽车和电动汽车已经开始采用碳纤维材料制作车身和零部件,如保险杠、车身框架等,以提高车辆性能和安全性。

预计随着碳纤维材料的成本降低和工艺的改进,碳纤维在汽车工业中的应用会越来越广泛。

3. 船舶工业:由于碳纤维具有轻质高强、耐腐蚀等特点,在船舶工业中也有着重要的应用。

尤其是在制造高速船舶和航行性能要求高的船舶时,碳纤维的应用可以大大减轻船体重量,提高航行速度和燃油效率。

此外,碳纤维还可以用于船体结构的加强,提高整体的强度和刚度。

预计随着碳纤维材料成本的降低和制造工艺的改进,碳纤维在船舶工业中的应用前景将会十分广阔。

4. 体育器材:碳纤维在体育器材中也有着广泛的应用。

例如,碳纤维可以用于制造高尔夫球杆、网球拍、自行车等器材,因为它具有轻质高强的特点,能够提高运动器材的性能和使用寿命。

同时,碳纤维还可以用于制造赛艇、滑雪板等水上、雪上运动器材,因为其耐腐蚀的特性可以在恶劣环境中使用。

预计随着碳纤维材料成本的降低和制造工艺的改进,碳纤维在体育器材领域的应用会越来越广泛。

5. 建筑工程:碳纤维在建筑工程中也有着重要的应用。

例如,碳纤维可以用于制造建筑物的梁、柱等结构部件,因为其轻质高强的特点可以减轻建筑物的重量,提高结构的安全性和抗震性能。

2023年碳纤维行业市场需求分析

2023年碳纤维行业市场需求分析

2023年碳纤维行业市场需求分析碳纤维作为一种新型高强度、高模量、低密度的材料,具有优异的性能,在航空航天、汽车、体育器材、建筑等领域具有广泛的应用前景。

2023年碳纤维行业市场需求分析如下:一、航空航天领域碳纤维具有优异的强度和模量,为航空航天领域提供了优质的材料。

在航空业,碳纤维大量用于制造飞机结构件、引擎罩、侧壁板、机身等,以减轻重量提高性能。

根据市场研究报告,到2025年,碳纤维在航空航天和国防市场的需求将增加至100多亿美元。

二、汽车领域汽车工业一直是碳纤维的发展方向之一。

碳纤维具有优异的强度、模量和阻尼性能,可减少汽车自重,提高汽车的速度和燃油效率。

目前大众、宝马、奥迪等欧洲豪华汽车公司已采用碳纤维材料应用于汽车制造。

据市场研究报告,到2025年,碳纤维在汽车领域的市场需求将达到250多亿美元。

三、体育器材领域碳纤维在体育器材制造中也得到广泛应用。

碳纤维制成的球杆、网球拍、自行车等器材可以有效减少器材的重量和提高强度,使运动员的表现更优秀,已成为体育锻炼的必备有力武器。

市场研究预测,到2025年,体育器材领域的碳纤维市场需求将超过50亿美元。

四、建筑领域由于碳纤维轻质高强的特性,它不仅可以用于拱形屋顶和结构的加固,还可以应用于地震的防灾减灾和城市桥梁建设中。

碳纤维加固的钢桥增加了钢桥的强度,延长了使用寿命。

市场调研显示,到2025年,碳纤维在建筑领域的市场需求将达到60亿美元。

总之,随着碳纤维市场的不断扩大和碳纤维制造技术的不断升级,各个领域对碳纤维材料的需求将不断增加,全球碳纤维市场将保持快速增长。

2024版中国碳纤维行业报告

2024版中国碳纤维行业报告

2024版中国碳纤维行业报告2024年,中国碳纤维行业在全球市场上保持了稳步增长的态势。

随着国内碳纤维技术的不断提高和产能的扩大,中国碳纤维行业已经成为全球碳纤维市场的重要参与者之一、本报告将对2024年中国碳纤维行业的发展情况进行分析。

一、行业概况2024年,中国碳纤维行业产值稳步增长,产能扩张明显。

中国碳纤维的主要生产商包括山东力神、江苏盛源、中节能等,这些企业在碳纤维生产技术和产能方面都处于国内领先地位。

中国碳纤维产品主要用于航空航天、船舶制造、汽车制造、体育用品等领域。

二、市场需求随着我国制造业的转型升级,碳纤维作为高性能材料越来越受到市场的青睐。

碳纤维产品在航空航天、船舶制造、汽车制造等领域有着广泛的应用前景。

另外,随着人们生活水平的提高,碳纤维制品在体育用品、自行车、电子产品等领域也逐渐受到消费者的喜爱。

三、发展趋势未来几年,中国碳纤维行业将继续保持稳步增长的态势。

随着碳纤维生产技术的不断提高和成本的不断降低,碳纤维产品的市场占有率将进一步扩大。

同时,碳纤维产品在航空航天、船舶制造、汽车制造领域的应用将会更加广泛,碳纤维产品将成为未来高端制造业的主要材料之一四、挑战与机遇中国碳纤维行业在发展过程中面临着一些挑战,如技术创新不足、环保要求提高等。

但同时,中国碳纤维行业也面临着巨大的发展机遇,如中国制造2025计划的实施、国内市场需求的增长等将为碳纤维行业的快速发展提供有力支撑。

综上所述,2024年中国碳纤维行业保持了稳步发展的态势,未来几年也将继续保持良好的发展势头。

中国碳纤维行业有望成为全球碳纤维市场中的重要力量,为我国高端制造业的发展做出更大贡献。

国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势近年来,碳纤维及其复合材料产业在国内外都取得了长足的发展。

碳纤维是一种具有高强度、高模量、轻质化等优良性能的新型纤维材料,具有较高的比强度和比模量,是先进复合材料中的重要增强材料之一。

在航空航天、汽车制造、体育器材、军工等领域都有着广泛的应用。

一、国内碳纤维及其复合材料产业现状1. 生产能力扩张我国作为世界上最大的碳纤维生产国之一,碳纤维及其复合材料产业的生产能力不断扩张。

国内碳纤维产能大幅增长,不仅仅是普通碳纤维、高模碳纤维产业迅速发展,还有更多创新型碳纤维产业在崛起。

2. 技术水平提升我国碳纤维及其复合材料产业的技术水平不断提升,专业的生产技术和质量管理系统逐步完善。

一些企业还在研发领域进行了不少探索,推动着碳纤维产业技术创新。

3. 应用领域拓展国内碳纤维及其复合材料产业在汽车、航空航天、能源、建筑等领域的应用逐步拓展,已成为国家战略性新兴产业的重要组成部分。

二、国外碳纤维及其复合材料产业现状1. 技术领先国外一些发达国家在碳纤维及其复合材料产业方面技术领先,产品质量和性能得到了全球认可。

其在航空航天等领域的应用更为成熟和广泛。

2. 创新驱动一些国外企业致力于碳纤维及其复合材料产业的创新发展,通过不断改进生产工艺和提高产品性能,使其在国际市场上保持竞争力。

3. 国际合作国外碳纤维及其复合材料产业在国际市场具有较强的竞争力,国际合作成为其发展的重要动力。

三、国内外碳纤维及其复合材料产业发展趋势1. 创新驱动随着科技的不断进步,碳纤维及其复合材料产业将在材料、工艺、设备等方面持续进行创新,以提高产品性能和降低成本。

2. 应用领域拓展碳纤维及其复合材料产业将在航空航天、汽车制造、能源、体育器材等领域继续拓展应用,成为相关行业的主要材料。

3. 绿色制造随着环境保护意识的提高,碳纤维及其复合材料产业将向更加环保、可持续的方向发展,加快推动绿色制造的进程。

四、个人观点和理解碳纤维及其复合材料产业的发展给各个领域带来了巨大的推动力,我对其发展充满信心。

浅析碳纤维复合材料的应用现状与发展趋势

浅析碳纤维复合材料的应用现状与发展趋势

浅析碳纤维复合材料的应用现状与发展趋势上伟碳纤维复合材料有限公司 224000摘要:本文通过阐述碳纤维复合材料在成型工艺应用方面的现状,希望能够通过对加工工艺的重点考量,分析碳纤维复合材料在不同领域的作用。

包括航空航天、汽车、风电、体育休闲等等,从而研究其未来的发展趋势,也给相关从业者提供一定的帮助。

关键词:碳纤维复合材料;应用现状;发展趋势一、碳纤维复合材料的分类碳纤维指的是95%以上的含碳量且具备高强度、高模量的一种特种纤维材料,它通过复合材料的加工而形成。

碳纤维复合材料通常以碳纤维、金属、陶瓷等等进行融合与反复加工,成为符合功能要求的结构性材料。

碳纤维复合材料相较于金属材料,具备着耐腐蚀、耐高温、便于设计等等诸多优点。

按基体的不同,可以将碳纤维复合材料分为树脂基复合材料、碳复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、橡胶基复合材料等等。

碳纤维复合材料在全世界范围之内拥有着广泛的材料消费市场,总占比约为80%,可见碳纤维复合材料已经成为了材料市场当中的主流消费材料。

本文主要介绍碳纤维复合材料的成型工艺以及具体使用情况。

二、树脂基复合材料(CFRP)成型工艺CFRP拥有着许多的成型技术,近些年来,预成型件成型技术通过采用综合成型形式,减少使用的零件,也能够一定程度的降低成型的成本,已经得到了广泛的应用。

它避免分层剥离技术的应用难点,在航空飞机结构构造、汽车的构件制备等方面得到充分利用。

2.1模压成型工艺模压成型是一种非常传统的工艺形式,它是由普通的塑料制品模压成型逐渐转化而来。

在加工的过程当中,通过将碳纤维预浸料置于上下模之间,从而利用专业的设备进行加工过程。

将模具放置在液压成型台上,在高温高压的作用之下,让树脂材料产生固化反应,得到最终的制品。

这种工艺加工形式具备着制件质量优、技术处理高效的优势,而且它能够在尺寸精度方面得到较高控制,且加工形式不易受周围环境的影响。

但是其总体的投入成本较高,也容易受到机械设备的限制,拥有着前期模具制造复杂的缺点[1]。

碳纤维的发展及其应用现状

碳纤维的发展及其应用现状

碳纤维的发展及其应用现状一、本文概述随着全球科技和工业的飞速发展,碳纤维作为一种高性能的新型材料,正逐渐在各个领域展现出其独特的优势和应用潜力。

本文旨在全面概述碳纤维的发展历程,深入剖析其独特的物理和化学性质,以及探讨碳纤维在当前社会各个领域的实际应用现状。

我们将从碳纤维的基本概念、生产工艺、性能特点等方面入手,逐步展开对碳纤维的深入研究。

结合具体的应用案例,我们将对碳纤维在航空航天、汽车制造、体育器材、新能源等领域的应用进行深入剖析,以期为读者提供一个全面、深入、系统的碳纤维知识体系。

二、碳纤维的制造技术碳纤维的制造是一项复杂且精细的工艺,其核心技术主要包括原丝制备、预氧化、碳化及石墨化等步骤。

这些步骤的精细控制对最终碳纤维的性能起着决定性的作用。

原丝制备是碳纤维生产的第一步,也是关键的一步。

原丝的质量直接决定了碳纤维的性能。

目前,常用的原丝主要有聚丙烯腈(PAN)基原丝和沥青基原丝。

其中,PAN基原丝由于其优良的化学稳定性和热稳定性,以及相对容易进行纺丝加工,因此在碳纤维生产中占据主导地位。

制备PAN基原丝的过程中,需要严格控制聚合度、分子量分布以及纺丝条件等参数,以保证原丝的质量和稳定性。

预氧化是将PAN基原丝在空气或含氧气氛中加热至200-300℃,使其分子链中的氰基(-CN)部分氧化为羧基(-COOH)和酰胺基(-CONH-),形成稳定的梯形结构。

这一步的目的是为了增强原丝的耐热性和抗氧化性,为后续的碳化过程做好准备。

预氧化的温度和时间对碳纤维的结构和性能有着重要影响,需要精确控制。

碳化是将预氧化后的纤维在高温惰性气氛(如氮气或氩气)中进一步加热,使其中的非碳元素(如氢、氧、氮等)以气体的形式逸出,同时使碳原子重新排列形成石墨微晶结构。

碳化的温度一般在1000-1500℃之间,是碳纤维制造过程中最为关键的一步。

碳化的温度、气氛、时间等参数对碳纤维的结晶度、石墨化程度以及力学性能有着决定性影响。

碳纤维材料用途

碳纤维材料用途

碳纤维材料用途碳纤维材料是一种由纤维结构的碳元素组成的材料。

它具有轻质、高强度、高刚度和耐高温等优点,因此在许多领域都有广泛的应用。

以下是碳纤维材料在不同领域的用途。

1. 航空航天工业:碳纤维材料在航空航天领域的应用十分广泛。

它可以用于制造飞机和导弹等航空器的结构件,能够大幅降低飞机的重量,提高燃料效率。

同时,碳纤维材料具有高强度和高刚度,能够提供良好的结构强度,确保飞机在高速飞行和复杂环境下的安全运行。

2. 汽车工业:碳纤维材料在汽车制造领域的应用也越来越广泛。

由于碳纤维材料的轻质和高强度,可以有效降低汽车的重量,并提高燃料经济性。

同时,碳纤维材料还能够提供较好的耐久性和抗腐蚀性能,提高汽车的寿命和安全性能。

目前,越来越多的汽车制造商开始采用碳纤维材料制造车身和零部件,以提高汽车的性能和可持续性。

3. 船舶工业:碳纤维材料在船舶制造领域的应用也逐渐增加。

碳纤维材料具有轻质和高强度的特点,可以用于制造高速船舶的船体结构,提高船舶的速度和燃料经济性。

此外,碳纤维材料还具有良好的抗腐蚀性能,可以延长船舶的使用寿命,并减少维护和修理成本。

4. 体育用品:碳纤维材料在体育用品制造领域也得到广泛应用。

例如,碳纤维材料可以用于制造高尔夫球杆、网球拍和自行车等运动器材,因其轻质和高强度,使得运动器材更加易于操控和使用,能够提高运动员的竞技水平。

此外,碳纤维材料还具有良好的吸震性能,可以减少运动器材对运动员肌肉和关节的冲击,保护运动员的身体健康。

5. 建筑工业:碳纤维材料在建筑领域的应用也越来越多。

由于碳纤维材料具有轻质和高强度的特点,可以用于制造建筑结构的支撑和加固材料,以提高建筑物的抗震性能。

同时,碳纤维材料还可以用于建筑外墙的装饰和保温材料,使得建筑物更加美观和节能。

6. 能源领域:碳纤维材料在能源领域的应用也十分广泛。

例如,碳纤维材料可以用于制造风力发电机的叶片和太阳能电池板的支撑结构,以提高能源装置的转换效率。

碳纤维及其复合材料发展现状

碳纤维及其复合材料发展现状

碳纤维及其复合材料发展现状摘要:当今国际复合材料产业规模不断扩大,未来五年,来自高端企业的先进复合材料将以每年5%的速度增长。

因此,随着民营和汽车行业的快速发展,全球高碳地区的年需求增长可达10%,亚太地区的增长将继续加速。

在我国的碳纤维生产线上,碳纤维设备将比碳纤维复合材料更快被进口产品取代。

碳纤维复合材料在海洋工程、航空航天、汽车等领域具有良好的应用前景,但随着碳纤维复合材料的价格不断下降,碳纤维复合材料的应用会越来越多。

本文介绍了我国碳纤维及其复合材料的发展现状和应用。

关键词:碳纤维;复合材料;现状;应用引言随着我国整个经济的快速发展,现阶段碳纤维制造技术也在不断创新和完善,目前该领域发展稳定,有可能以更低的成本生产出更高质量的碳纤维复合材料。

碳纤维复合材料具有高强度、高弹性模量、耐高温、耐腐蚀等特点,并具有许多物理和化学优点,因此在我国广泛应用于各行业的生产和制备领域。

本文以碳纤维复合材料为研究课题,分析了碳纤维复合材料的性能,探索了碳纤维复合材料的应用路径。

1.碳纤维复合材料的性能由于碳纤维是一种以碳元素为主要成分的特殊纤维,采用含碳量高的人造化学纤维制成,经热稳定氧化处理、碳化处理、石墨化处理,使其在热处理过程中不会熔化,碳含量取决于类型,通常大于90%。

碳纤维具有一般碳材料的耐热性、耐磨性、导电性、导热性、耐腐蚀性等特性,但与一般碳材料不同,在形状、柔软性、加工性、沿纤维轴的高强度等方面表现出显着的各向异性,而且碳纤维比重小。

1.1 碳纤维的化学性质碳纤维是一种纤维状碳材料。

众所周知,碳材料是化学稳定性优异的材料之一,这是人类历史上最早发现的碳材料特征之一。

除强氧化性酸等特殊物质外,在室温和近压下几乎呈化学惰性。

即使碳纤维在低于室温250℃的环境下使用时,很难观察到碳纤维的化学变化。

据有关资料显示,在碳材料的化学特征中,在低于250℃的环境中,碳材料没有明显的氧化,也没有形成碳化物和层间化合物。

2024年碳纤维市场研究报告

2024年碳纤维市场研究报告

一、引言碳纤维是一种轻质而且高强度的材料,因其在多个领域都有广泛的应用而备受关注。

本报告对2024年碳纤维市场进行了深入研究,分析了市场规模、发展趋势、主要市场参与者以及各种应用领域等方面的信息,以期为投资者提供参考。

二、市场规模及发展趋势2024年碳纤维市场规模达到了约200亿美元,较2024年增长了10%左右。

这一增长主要受到汽车、航空航天、能源等领域对碳纤维的需求增加的推动。

另外,随着生产技术的不断改进和成本的降低,碳纤维已经逐渐普及到更多领域,推动了整个市场的增长。

未来几年,碳纤维市场仍将保持良好的增长态势。

预计到2024年,市场规模将达到300亿美元以上,年复合增长率将超过10%。

其中,亚太地区将成为碳纤维市场的主要增长动力,尤其是中国和日本等国家在汽车和航空航天领域对碳纤维需求的增加将推动市场的快速增长。

三、市场参与者分析在碳纤维市场中,主要的参与者包括碳纤维生产商、碳纤维复合材料制造商、碳纤维制品生产商等。

碳纤维的制造商主要分布在欧美和亚洲地区,如东亚和东南亚国家。

其中,目前主要的碳纤维生产商包括托雷卡、霍尼波、东丽、三菱化学等,这些公司在全球碳纤维市场中占据着重要地位。

另外,碳纤维复合材料制造商也在市场上扮演着重要角色。

这些公司一般是将碳纤维和树脂等材料结合起来,生产出各种碳纤维制品,如汽车部件、飞机零部件等。

一些知名的碳纤维复合材料制造商包括Hexcel、ATK、Teijin等。

四、应用领域分析碳纤维在汽车、航空航天、能源、体育用品等领域都有广泛的应用。

其中,汽车领域是目前碳纤维市场的主要应用领域之一、碳纤维轻质高强度的特性使其成为汽车制造商追求节能减排的首选材料,越来越多的汽车零部件开始采用碳纤维制造,据预测,未来几年汽车领域对碳纤维的需求将继续增长。

另外,航空航天领域也是碳纤维的重要应用领域。

碳纤维轻质高强度的特性使其成为航空航天制造商追求飞行器轻量化的首选材料,目前很多飞机零部件以及航空航天器件都采用了碳纤维制造。

汽车新材料的应用及发展趋势

汽车新材料的应用及发展趋势

汽车新材料的应用及发展趋势摘要:在汽车行业发展的过程中必须要满足环保的要求,在汽车设计中运用环保新材料可实现节能减排,但这并不是单纯运用环保新材料进行设计,而是在保证安全性能的前提下进行环保,因此如何在汽车设计中运用环保新材料值得探索。

本文将重点对此进行分析讨论,并探析目前市面上主流的环保新材料方法。

关键词:环保新材料;汽车设计;应用1、新材料在新能源汽车中的实际应用1.1碳纤维复合材料碳纤维是指由碳元素构成的无机纤维,属于一种特性的化学纤维,有着丰富的碳含量。

从其内部结构来看,主要有石墨微晶等元素,通过化学工艺在高温环境下将沥青基、粘胶基等有机纤维进行裂解碳化而形成的。

碳纤维复合材料则是将碳纤维和其他材料进行混合而得到的,包括树脂、金属、石墨烯等材料在内。

首先,碳纤维材料可以应用于汽车车身。

汽车行业在传统的生产模式中,主要应用重金属材料来组装车身,使得汽车本身的重量加大,整体看上去比较笨重。

随着碳纤维复合材料应用于汽车生产中,由于其密度小、重量轻等优势属性可以使汽车的重量减少一半以上,而且碳纤维材料的可塑性强,可以通过汽车工艺的处理减少汽车内部的复杂结构设置,实现车身的一体化,不仅降低制作成本还有利于缩短制作时间、提高生产效率。

其次,在汽车装饰上,由于碳纤维材料有良好的能量吸收性,可以使汽车在面临撞击时有更强的耐力,减轻震动带来的伤害,增强车体的安全性和稳定性;同时耐腐蚀性好,使得汽车内饰能够有效避免各种外界物质的侵袭造成老化,促进汽车内部材料的完好保存。

1.2环保型水性涂料水性涂料在汽车中主要应用于底漆、中涂。

在西方国家中,汽车行业普遍将水性涂料应用在金属底色漆以及中涂等工艺中,其中日本水性底色漆的应用达到了70%以上,西欧国家的应用在80%,德国几乎100%都使用水性底色漆。

我国的汽车生产厂家也逐渐普及水性涂料,其中包括独资企业、合资企业等。

截止到现阶段,我国的底涂生产线、中涂生产线逐渐增多,其中以上海通用汽车打造的生产线为主。

碳纤维复合材料在汽车领域中的应用

碳纤维复合材料在汽车领域中的应用

碳纤维复合材料在汽车领域中的应用在现代社会中,汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

随着科技的不断发展和变革,汽车的制造材料也不断更新换代,其中碳纤维复合材料应用已然成为了趋势。

今天,我们就讲解一下碳纤维复合材料在汽车领域中的应用。

一、碳纤维复合材料基础介绍碳纤维是一种由炭素构成的纤维束,由于碳的物理化学性质优异,使得碳纤维具有非常好的强度和刚度。

将其与树脂等材料复合而成的碳纤维复合材料因其轻质、高强度和优质的性能而被广泛应用于各个领域。

二、碳纤维复合材料在汽车领域的应用①机车构件材料在汽车制造中,碳纤维复合材料得到广泛应用,其中车轮、车门、座椅等机构构件材料等制品大量使用碳纤维复合材料。

②汽车外饰件随着消费者品位的提高,车辆外观的重要性日益凸显。

碳纤维复合材料相对于传统的材料,更加轻薄,更易于塑型,同时外观也更加漂亮,亮丽的外观也是碳纤维复合材料在汽车制造领域日益广泛应用的原因。

③引擎舱材料汽车引擎舱内饰件的材料对整个汽车的品质以及高速行驶中的稳定性影响巨大,碳纤维复合材料在该领域的应用更加明显。

由于碳纤维复合材料具有更好的耐高温性能,可以作为的机车制造引擎上的重要组成部分,应用效果显著。

④汽车底盘材料随着城市中的交通越来越拥堵,路况越来越恶劣,汽车走在路面上需要承受更大的冲击压力。

碳纤维复合材料深受汽车制造厂家的青睐,研发出了吸音隔热、吸能减振等功能的碳纤维复合材料汽车底盘,为汽车制造提供更加坚实、稳定的基础材料。

总结:碳纤维复合材料在汽车制造中的应用已经不断迈进了新的阶段。

作为一种轻质、高强的优质材料,碳纤维复合材料的出现已经代表汽车制造进入了新的时代。

未来,随着技术的不断发展,碳纤维复合材料应用在汽车制造中的地位还将继续提升。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2. 国外CFRP 在汽车上应用
Mclaren MP4-12C
预埋件连接工艺
2. 国外CFRP 在汽车上应用
Tesla Roadster
CFRP覆盖件组成
∆ 最外层采用GF无纺布 ∆ 第二层为Zoltek Panex35 50K单向布( ±45 °) ∆ 第三层为连续GF无纺布(主要为注胶考虑) ∆ 第四层为Zoltek Panex35 50K单向布( ±45 °) ∆ 采用RTM工艺,BPA环氧树脂(粘度为12000-15000cps)胺类固化剂 ∆ 固化时间为20min ∆ 完成后零部件厚度为1.6mm ∆ 采用氨基胶黏剂 ∆ 所有外观件先涂覆Dupont5150双组份氨基涂层 ∆ 最外层涂覆Dupont低温烘烤水溶性单组份涂层
2014 26.1 10.9 11.4 8.6 2.4 8.8 14.3 12.0 3.5 13.1 119.9
2015 27.1 10.9 11.4 10.0 3.4 8.8 14.3 12.0 3.5 13.1 123.3
DOW投资合作 已被东丽收购 大丝束及沥青基 热塑CFRP用CF 高性能小丝束,军方
2. 国外CFRP 在汽车上应用
A柱:编织 一体化乘员舱 乘员舱:147.5kg BIW:229.5Kg 扭转刚度:35000 环氧树脂浇注 预埋件 顶盖:预浸料
顶盖胶接于壳体上
乘员舱CFRP 零部件分解图
附件:在壳体上 预浸料共固化
周围门护板等附件:编织
2. 国外CFRP 在汽车上应用
2. 国外CFRP 在汽车上应用
制备流程
2. 国外CFRP 在汽车上应用
Lexsus LFA
2. 国外CFRP 在汽车上应用
2. 国外CFRP 在汽车上应用
胶接技术
胶接类型 糊状胶 应用 固化的CFRP件之间 两种成分混合 可通过设计调整间隙 在成型过程中使用 胶膜 固化的CFRP与未固化CFRP 稳定的、基本上无间隙(膜厚在 0.2mm) 在成型过程中使用 粘接片(含玻璃微球) 铝的预埋件与未固化的CFRP 可消除热应力不同造成的扩展 通过玻璃微球大小调整间隙 特征 装配过程中使用
我国碳纤维生产企业分布图
1. 碳纤维产业简介
国内碳纤维产业存在的问题
1. 生产工艺:工艺单一、产能分散、规模小、开车率低、低水平重复建设低端产品产 能过剩; 2. 核心装备:国内设备自主研发能力弱、大部分采用进口设备、国内仍然不具备成熟 的高温蒸汽牵伸机、大型预氧化炉、宽口径碳化炉、高温石墨化炉、卷绕机等关键 设备的制造实力; 3. 原辅料:国内在原丝油剂和碳纤维上浆剂上的理论和应用研究较少,没有专门的研 究机构,上浆剂仍然提留在传统的EPOXY上浆剂; 4. CF产品牌号:T300较为成熟,T700刚开始稳定生产,T800工业化刚研发成功, T1000号称研发成功; 5. CF产品性能:产品性能稳定性差,只能再体育用品及低端的建筑加固市场使用,不 能满足高端领域的需要; 6. CF产品价格:国内生产成本太高(T300在150元/Kg),而国内现在进口的T700市 场售价在120元/Kg)
3. 我国CFRP 在汽车上应用需解决的难点
从设计开发到零部件制造商

− 缺少设计、分析和仿真所需的可靠的材料和工艺数据 − 不能准确、完整的定义载荷和环境条件要求 − 汽车复合材料结构损伤模式和实现准则难以确定 − 汽车复合材料结构试验方法、盘踞和试验准备缺乏 − 即懂汽车又懂复合材料设计的人才稀缺
车灯的无缝连接 成本最优下的轻量化 碰撞安全保护 后备箱盖刚度 内外板胶接,中间铝合金
整车重量为1195kg(雪佛兰Volt为1700Kg), 车身骨架为150Kg 车身刚度为1100MPa 续航里程:130-160Km(Volt为62Km)
2. 国外CFRP 在汽车上应用
生产周期缩短50% 固化时间<10min 零部件为130多(仅白车身) 胶接长度达到173m 100%自动化生产 噪音减少50%
3. 我国CFRP 在汽车上应用需解决的难点
碳纤维产业
中间材料产业
设计开发产业
最终用户
整车设计和制造产业
零部件制造产业
3. 我国CFRP 在汽车上应用需解决的难点
从整车设计和制造到最终客户

─ 使用碳纤维复合材料为客户带来什么不清晰,应用定位不准 ─ 法规和规范不能覆盖或使用碳纤维复合材料的特性 ─ 缺乏整车正向开发设计所需的总体数据 ─ 缺乏知名的高端品牌 ─ 缺乏精通复合材料的工程技术人员
2. 国外CFRP 在汽车上应用
Loutus跑车
研究重点:
功能化连接设计-刚度与强度 −受力处连接设计 −预测分析:静态、动态行为 −性能测试:静态/动态/高温/低温 环境耐久性研究 −通过加速试验预测使用寿命 −原料测试 −乘员舱测试 −整车测试 −腐蚀性能的研究 生产过程控制 −表面处理 −胶接连接工艺 −生产过程中不可控因素 −可追溯性
2. 国外CFRP 在汽车上应用
国外主机厂与CF供应商合作现状
主机厂
宝马
供应商
SGL
合作项目
目标
成立碳纤维合资公司,SGL持股50.1%, 2013年批量生产碳纤维汽车部件,为宝 宝马持股44. 9% 马量产车i3、i8提供材料 成立碳纤维合资公司,东丽持股持股 50. 1%,戴姆勒持股44. 9% 联合开展碳纤维汽车部件,奥迪新型 MSF车身结构 合作开发热塑性碳纤维汽车部件 福特汽车与陶氏化学正式签署合作协 议开发先进碳纤复合材料 碳纤维部件开发应用 计划采用短循环树脂迁移模塑(RTM)技 术,为戴姆勒公司轿车提供大批量生产 的CFRP部件。 2014年夏季上市的新款Q7采用该结构 (CFRP装饰条) 合作开发60s冲压成型的热塑性碳纤维复 合材料部件 从2015年开始起福特新车将大量采用碳 纤维零部件 中级乘用车减重10%,CFRP化作为主要 手段之一 2015年平均减重15%,CFRP化作为主 要手段之一
美国的CFRP在汽车上应用 规划认为在汽车上用的碳纤维 TS:2750MPa TM:180GPa
1. 碳纤维产业简介
2014年主要碳纤维生产厂商产品报价 厂家 东邦 三菱 东丽 型号 HTS40-12K STS40-24K TR50S TR330(50K) T700SC-12K T800H-12K TC36-12K 台塑 TC35-24K TC35-48K A42-12K AKSA A42-24K A42-48K(50K) 报价(美元) 19 18 19 19 22 120-140 17 15 15 15 14 13
CFRP 热塑性弹性体 6系列铝板 5系列铝板 挤出型铝材 铸铝 低碳钢 胶黏剂、泡沫等
2. 国外CFRP 在汽车上应用
CFRP 生产及铺层要求:
结构复杂的零部件用RTM技术 多功能零部件可采用RTM一体化以满足不 同要求 固定部分的织物重量和取向使得功能和成本 的最优化 大规模生产要求采用壳式设计
3. 我国CFRP 在汽车上应用需解决的难点
从零部件制造到整车制造

− 缺少复合材料零部件快速(节拍)生产制造工艺技术 − 制造装备落后,尚不能进行自动化大批量生产 − 复合材料零部件制造商大多未进入汽车行业质量体系(TS16949) − 制造工程师和技术工人严重缺乏 − 生产线建设投资巨大,投资者谨慎,无法打破产能约束瓶颈 − 传统零部件制造产业仍具有极大的竞争优势 − 超强钢和镁铝合金等新型金属材料也在抢占结构轻量化市场
奔驰
东丽
奥迪 通用
VOITH 帝人
福特
陶氏化学
丰田
东丽
日产
三菱丽阳
碳纤维部件开发应用
2. 国外CFRP 在汽车上应用
BMW i3设计整体要求 Life-Drive整车理念:
−易于零部件拆解 −通过轻量化设计减轻车重 −为电池组提供特别的空间 −热塑TB=Trimmed Body(装饰车身)
2. 国外CFRP 在汽车上应用
侧围分9部分,中间采用金属预埋件连接,受到侧方位撞击后修复时可 进行相应的替换,不用整体替换
2. 国外CFRP 在汽车上应用 宝马i3CFRP连接示意图
正面
前围板1 流水槽2 前地板护板3 前地板护板加强件4 胶接+预埋孔+部分机械连接 主体胶接+部分机械连接 胶接 胶接
3. 我国CFRP 在汽车上应用需解决的难点
从中间材料商到设计开发产业

− 大部分树脂体系不能满足快速(节拍)固化成型的需要 − 大丝束和大可中比预浸料等低成本材料尚未形成大规模化应用 − 设计、分析和仿真用材料数据非常少
3. 我国CFRP 在汽车上应用需解决的难点
从碳纤维产业到中间材料产业

− 应用目标未细分,产品定位趋同化 − 性能以国外产品性能为依据,未考虑具体应用需求 − 标准级碳纤维快速纺丝和碳化技术尚未突破,综合成本高 − 高级别碳纤维大批量生产技术有待验证 − 产能过剩,开工不足 − 国外产品低价竞争
18.9 10.9 13.9 7.2 2.4 8.8 12.2 9.0 3.5 11.6 100.2
1. 碳纤维产业简介
兰州蓝星 甘肃郝氏 兰州中凯 内蒙古欣亚 山西煤化所 山西榆次恒天 西安康本 邯郸硅谷 保定天鹅 威海拓展、泰安天泰 泰安新天、恒晨公司 天华益威 河南永煤 四川新万华 四川华拓 中复神鹰、江苏恒神 聚酯惠通、中科院杭州 基地、中简科技、 镇江航科、扬州惠亨 上海金山石化、上海有 机所、复旦大学、东华 大学、上海纺科院、上 海合研院、星楼实业 安徽首文、安徽鑫丰 宁波材料所、浙江奉先 衢州、浙江巨鑫 厦门杨大 台北台塑 桂林化纤 广州金发 沈阳中恒、 大连兴科 大连国瑞 吉林石化、中钢吉炭、 吉林化纤、吉研科技
国内外碳纤维及其 制品在汽车上应用现状简介
提纲
1. 碳纤维产业简介 2. 国外CFRP 在汽车上应用 3. 我国CFRP 在汽车上应用需解决的难点 4. 问题讨论
相关文档
最新文档