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碳纤维的消费结构集中在工业应用、航天航空和体育休闲三个方面,目前工业应用约占总消费量的58%;航空航天方面应用约占23%,体育运动器材应用约占19%。碳纤维在工业应用领域的消耗是持续增长的,航空航天领域基本保持平衡,而体育用品在碳纤维应用的比例则持续下降,碳纤维应用逐渐从航空航天、体育用品向民用工业应用转移,特别是随着碳纤维的大规模生产,其价格将不断降低,民用工业用量将继续保持大幅度增加的趋势
碳纤维按原料来源可分为聚基碳纤维、1K碳纤制作的管沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维;按性能可分为通用型、高强型、中模高强型、高模型和超高模型碳纤维;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕、模量为100G帕左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模量300G帕以上)。强度大于4000兆帕的又称为超高强型;模量大于450G帕的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量比较大的是聚烯腈PAN基碳纤维。市场上90%以上碳纤维以PAN基碳纤维为主。由于碳纤维神秘的面纱尚未完全揭开,人们还不能直接用碳或石墨来制取,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)为原料,将有机纤维与塑料树脂结合在一起炭化制得碳纤维。
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