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碳纤维的“产业五环”

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碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性。碳纤维不仅是国民经济和国防建设不可或缺的战略性新材料,同时在风力发电、汽车零部件等民用领域应用广泛,技术附加值很高,极具战略价值,一度被称为“新材料之王”。
今天,新材料全球交易网小编带来碳纤维的“产业五环”介绍内容:包括原丝、碳纤维、中间材料、复合材料和下游应用5个环节,以飨读者。

  原丝——原丝是研制生产碳纤维的技术关键,高品质的碳纤维来源于高品质的原丝。原丝的制备包括聚合和纺丝,其中,纺丝技术又分为湿法纺丝、干法纺丝、干喷湿纺和熔融纺丝。目前,湿法纺丝是世界碳纤维生产厂家普遍采用的纺丝技术。而干喷湿纺是将干法和湿法结合起来的新方法,纺丝速度比湿法纺丝高5-10倍,正在逐步取代湿纺技术。
  碳纤维——原丝经预氧化、碳化和后处理等工艺后制得碳纤维。其中,预氧化起着承前启后的作用,是制备碳纤维的关键步骤。碳化分为低温碳化和高温碳化两个阶段,低温碳化温度为300℃-1000℃,高温碳化温度为1000℃-1600℃。碳纤维后处理的方法主要有电化学氧化法、液相氧化法、空气氧化法和等离子体氧化法等。为了保护碳纤维表面,减少毛丝和单丝断裂,最后需在碳纤维表面涂一层环氧树脂保护胶,即上浆。
  中间材料——预浸料就是把碳纤维在树脂中进行浸渍而成型的中间材料。碳纤维预浸料是衔接碳纤维与复合材料的重要桥梁,可以及时把纤维品质信息向纤维生产部门反馈,协助纤维部门提升工艺性能。进入复合材料领域,不但可以增加碳纤维附加值,还可以降低碳纤维行情波动对企业的影响。
  复合材料——将预浸料进行层压、缠绕等加热固化得到复合材料。碳纤维增强复合材料主要包括碳纤维增强树脂基复合材料、碳纤维增强陶瓷基复合材料、碳纤维增强金属基复合材料和C/C复合材料。其中,碳纤维增强树脂复合材料约占90%以上的市场份额,是碳纤维的主要应用市场,对碳纤维的质量要求较高。
下游应用——碳纤维的应用领域主要是航空航天、工业应用和体育休闲3大块。从全球来看,碳纤维在一般工业应用需求占比达61%,航空航天约为22%,体育休闲仅17%。
据权威机构预测,2015年高新性纤维及复合材料市场的中心将进一步向亚洲转移,中国高性能碳纤维复合材料产业前景更是不可估量。(文章来源:新材料全球交易网。本文欢迎分享转载)


IP属地:重庆1楼2015-01-12 17:20回复
    稀贵金属材料中的“铂 钯 铑”
    稀贵金属是指稀有金属、稀土金属和贵金属,包括锂、铌、钽、锆、铪、钛。稀有金属的划分是有地区差别的,是一个相对的概念,一般是指地壳中含量较少、矿床比较分散、提取比较困难、人们认识比较肤浅、生产规模比较小的金属元素。例如,钛金属在地壳中的含量为0.6%,比普通金属铜、铅、锌等的存在量大得多,但是由于钛的提取相对比较困难,所以还是把它划分为稀有金属元素。新材料全球交易网本期“材料课堂”带来有关稀贵金属中的“铂 钯 铑”的内容,即铂催化材料、钯催化材料、铑催化材料。
    铂是银白色金属,熔点为1769度,密度为21.45g/cm3,主要用于电气仪表、化学工业及制作精密合金等用。铂催化材料是以铂为主要活性组分制成的贵金属催化剂。在铂族金属催化剂中,铂催化剂的用量最大、应用范围最广。铂催化剂的活性组分可以是单一的铂,也可以是以铂为主,辅以其他贵金属、过渡金属及稀土元素等构成的二元或多元催化剂。它对加氢、氧化、脱氢及加氢分解反应显示出良好活性。铂催化剂的形态多种多样,有铂黑、胶体铂、金属丝网、PtO2、铂化合物及载体负载铂。工业上大量使用的为载体负载型和金属丝网型。铂催化剂在燃料电池中作为催化电极已有广泛使用。虽然其用量还不大,但其潜在的需求将会很大。随着人类对低污染乃至无污染能源日趋迫切的要求,燃料电池将可能成为未来最大的耗用铂的领域。

    钯是银灰色金属,熔点1552度,密度12.16g/cm3,可塑性好,在贵金属中耐蚀性较差,供电气、仪表、化工工业及制作精密合金等用。钯催化材料是以钯为主要活性组分制成的贵金属催化剂,在铂族金属催化剂中仅次于铂,居第二位。钯催化剂对加氢、氧化、脱氢、加氢分解反应等显示出良好活性。钯催化剂的形态主要有化合物和载体负载型两种。

    铑是烟灰色金属,熔点为1960度,密度为12.44g/cm3,是脆性金属,供电气、仪表、高温合金及精密合金等用。铑催化材料为重要的催化材料,具有反应条件温和、反应选择性高等特点,已广泛应用于石油化工、医药化工、精细化工等领域。以铑为主要活性组分制成的贵金属催化剂,对加氢、氧化、加氢醛化及羰基化反应显示出优良活性。铑催化剂的最大应用在汽车排气净化。由于汽车催化剂用量巨大,20世纪80年代中期,汽车催化剂的用铑量已超过铑总需求量的一半,1994年已达总量的90%以上。由于铑资源稀少,多年来一直在为开发无铑三元催化剂而努力。更多有关稀贵金属材料,请详见于新材料全球交易网。


    2楼2015-01-13 17:24
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