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日本碳纤维市场最新发展

发布日期:2016-01-21 00:00 来源:http://www.aosheng-china.com 点击:

日本碳纤维市场最新发展

2016-01-21 
 

作为21世纪的新材料,很多人把碳纤维看成是“改变全球现存游戏格局”的潜力股。
“小身板”的碳纤维蕴涵着大能量,其在航天工业、国防军工等领域大显身手,被誉为工业界的“黑色黄金”。不过在这一领域,日本仍旧领先中国一步。
据《日经新闻》报道,日前,由日本东丽、帝人、三菱丽阳和东京大学等组成的研究团队开发出一种新的碳纤维量产工艺,较传统工艺的生产速度快10倍。
据了解,日本的碳纤维产量占全球市场份额的60%。该团队开发出易于加工的新原料聚合物,并设法改进了加热方法,简化了生产工序。据悉,新工艺可使生产过程中的能源消耗和二氧化碳排放减半。
碳纤维是一种通过高温加热丙烯纤维后使其碳含量达到90%以上的纤维材料。该团队研发出在高温环境下不易熔化的丙烯纤维,无需再进行防止熔化的准备工序。
传统工艺使用熔炉进行加热生产,新工艺则用电磁波照射纤维进行直接加热,缩短加热时间的同时削减了能源消耗。
日本碳纤维行业新突破
电磁波碳化技术

电磁波碳化技术是指在大气压下,利用电磁波加热技术对纤维进行碳化处理。

得到的碳纤维性能与高温加热生产的碳纤维基本相同,弹性模量可以达到240Gpa以上,断裂伸长率也在1.5%以上,这在世界范围内首次获得成功。

此次开发的碳化技术,在对PAN基耐热纤维丝束(12000—24000根)进行碳化处理时,首先对其纤维结构形成过程仔细调查,然后对碳化过程中纤维状物质的电磁波加热方法进行检讨,寻找合适的电磁波照射方式。

利用电磁波对纤维状物质进行碳化处理,这样一来就不需要高温加热用的炭化炉设备。这一过程不仅缩短了碳化所需时间,同时也降低了能量消耗,减少了CO2的排放。
等离子表面处理技术

目前,帝人东邦已经成功开发仅需数秒就可以控制碳纤维外观性状的等离子表面处理技术。

这一新技术,相比现有的电解质水溶液表面处理技术,大幅简化了整个生产工艺,使能量消耗降低了50%。并且,经过等离子处理之后,发现纤维与树脂基体的粘结性也有所提高。
未来,在碳纤维复合材料的量产化时代,这两项技术将会被日本碳纤维企业应用于工业化量产进程。

这将极大程度地提高碳纤维的生产效率,并且减少了能源消耗与CO2排放,为满足客户需求提供了良好的解决方案。

相关标签:碳纤维加固

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