現(xiàn)代競爭武器裝備向著低能耗、大載荷、隱身化和高機動性快速發(fā)展，對制造武器裝備的新材料技術(shù)提出了新的更高要求?；仡櫄v史不難發(fā)現(xiàn)，碳纖維材料每次取得重大研究進展，都伴隨著相關(guān)需求的有力牽引。20世紀50年代，為解決導彈噴管和彈頭耐高溫、耐腐蝕等關(guān)鍵技術(shù)難題，美國率先研制出了粘膠基碳纖維。此后，伴隨著更高性能、更多品種碳纖維材料的出現(xiàn)，看似柔軟的纖維也成了大國競爭的“新材料”。碳纖維是含碳量在95%以上的新型高性能纖維，制造技術(shù)難度大，是衡量武器裝備系統(tǒng)先進性能的重要標志。碳纖維材料的制造工藝十分復雜，涉及化工、紡織、材料、精密機械等領(lǐng)域，是一項集多學科、高精尖技術(shù)于一體的系統(tǒng)工程。碳纖維復合材料以其自身的性能優(yōu)勢，在航空航天和**領(lǐng)域備受青睞。山西航天航空用碳纖維種類包含哪些

我國紡織機械發(fā)展主要存在兩個問題:一是紡織機械設(shè)備運行速度低；第二，設(shè)備的平均能耗高。為了進一步降低能耗，提高生產(chǎn)效率，紡織機械設(shè)備開始逐步在零部件中應(yīng)用碳纖維材料。碳纖維重量輕但比強度高，是要求較高的機械設(shè)備輕量化的理想材料。下面，我們將簡要介紹碳纖維在紡織機械中的幾種應(yīng)用形式。

碳纖維不用于紡織應(yīng)用，如機織或針織織物，但已用于增強紡織機械附件的合成材料。碳纖維復合材料正日益取代傳統(tǒng)材料，如鑄鐵、鋼和鋁，因此碳纖維復合材料在紡織機械中的使用在許多方面都比傳統(tǒng)材料優(yōu)越得多。

山西航天航空用碳纖維種類包含哪些碳纖維管是碳纖維復合材料在工業(yè)、民用和醫(yī)用領(lǐng)域的常見應(yīng)用形式之一。

從近期公布的中報看，國內(nèi)碳纖維企業(yè)業(yè)績大幅增長，高景氣度持續(xù)。當前國內(nèi)碳纖維需求空間巨大，排名靠前的企業(yè)擴產(chǎn)計劃正在實施中，未來產(chǎn)能有望持續(xù)釋放，具備良好的成長性。

碳纖維性能優(yōu)異，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。碳纖維具有出色的力學性能和化學穩(wěn)定性，密度不到鋼的1/4、強度是鋼的5-7倍，是目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有非常高的比強度和非常高的比模量的纖維。目前，碳纖維的主要應(yīng)用領(lǐng)域有航空航天、汽車制造、體育休閑、建筑和工業(yè)機械、風電葉片、壓力容器等領(lǐng)域，其中航空航天是非常大的碳纖維應(yīng)用市場。

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈上游屬于石油化工行業(yè)，主要通過原油煉制、裂解、氨氧化等工序獲得丙烯腈；碳纖維企業(yè)通過對以丙烯腈為主的原材料進行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈，再以其

紡絲獲得聚丙烯腈原絲，對原絲進行預(yù)氧化、碳化等工藝制得碳纖維，通過對碳纖維和高質(zhì)量樹脂的加工以獲得碳纖維復合材料以滿足應(yīng)用需求。

碳纖維的生產(chǎn)流程主要包括：拉絲、牽伸、穩(wěn)定、碳化、石墨化。

一、拉絲：這是碳纖維生產(chǎn)過程中的第一步，主要把原材料分離成纖，屬于物理變化，在這過程中，紡絲液細流與凝固液之間的傳質(zhì)、傳熱，PAN沉析形成凝膠結(jié)構(gòu)的

絲條。

二、牽伸：要求溫度100到300度，結(jié)合定向纖維的拉伸效應(yīng)來操作。也是PAN纖維的高模量、強度高、致密化和細化的關(guān)鍵步驟。

碳纖維復合材料的密度只有鋼的三分之一，比鋁合金輕30%左右。

碳纖維的制造過程

拉絲：把原材料經(jīng)過加熱，它是增強材料：纏繞成型用的增強材料，主要是各種纖維紗：如無堿玻璃纖維紗，中堿玻璃纖維紗，碳纖維紗，強度較高的玻璃纖維紗，芳綸纖維紗及表面氈等。樹脂基體，及各種填料。，擠壓形成凝膠形狀的絲條，塑料纖維是用數(shù)千條計的細絲組成。

穩(wěn)定：經(jīng)過400度加熱氧化，使熱塑性大分子轉(zhuǎn)換成耐熱性結(jié)構(gòu)。使其在高溫下不融不燃，保持纖維形狀，熱力處于穩(wěn)定狀態(tài)碳化：加溫1千-2千度將非碳原子驅(qū)離，隨著高溫氧化變成黑色，再經(jīng)過碳化爐碳原子結(jié)合在纖維上。 其力學性能可通過設(shè)計進行管理和改變，尤其是它在振動管理及精度管理方面具有傳統(tǒng)合金材料不可比擬的優(yōu)勢。山西航天航空用碳纖維種類包含哪些

目前碳纖維復合材料的強度約為1400MPa，而一般的鋼的強度只為600MPa左右。顯然，碳纖維的比強度遠高于鋼。山西航天航空用碳纖維種類包含哪些

由于整個生產(chǎn)過程事關(guān)濕度、濃度、粘度、流量等上千個參數(shù)的高精度控制，稍有不慎就會嚴重影響碳纖維材料的性能和質(zhì)量穩(wěn)定性。因此，目前只有極少數(shù)國家能穩(wěn)定生產(chǎn)出高性能碳纖維材料。

事實上，碳纖維材料尤其是強度較高的碳纖維原絲，可用于高性能裝備研制。因此，研制新一代碳纖維材料以及更高性能的裝備，就成了各比拼高精尖實力的“重頭戲”。目前都紛紛將目光鎖定在“碳纖維材料”領(lǐng)域，競相推出研發(fā)碳纖維材料相關(guān)計劃，或?qū)⒁l(fā)碳纖維材料研制的“群雄逐鹿”。 山西航天航空用碳纖維種類包含哪些

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