碳纖維是一種高性能纖維增強(qiáng)材料,由于具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、導(dǎo)電和導(dǎo)熱等性能,而且兼有纖維的柔軟可加工性和碳材料的強(qiáng)抗拉力兩大特征,以前主要應(yīng)用于航空航天和軍工等領(lǐng)域。近年來,隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,碳纖維在新型紡織機(jī)械、碳纖維復(fù)合芯電纜、風(fēng)力發(fā)電葉片、核電、油田鉆探、醫(yī)療器械、汽車構(gòu)件、建筑補(bǔ)強(qiáng)材料、文體用品等領(lǐng)域也都有應(yīng)用。
目前,碳纖維不論是在傳統(tǒng)的航空航天領(lǐng)域,還是在汽車構(gòu)件、風(fēng)力渦輪葉片等新市場,其應(yīng)用范圍都有逐漸擴(kuò)大的趨勢。
在傳統(tǒng)的航空航天領(lǐng)域,隨著新型超大型客機(jī)和新一代噴氣式客機(jī)的投入運(yùn)營,碳纖維的用量將不斷增加。目前,在波音787中,幾乎50%的結(jié)構(gòu)材料需要使用碳纖維復(fù)合材料和玻璃纖維增強(qiáng)塑料;空中客車公司計(jì)劃于2013年投入運(yùn)營的350XWB寬體飛機(jī),該機(jī)型的主機(jī)翼和機(jī)身材料大量采用了碳纖維復(fù)合材料;三菱重工在新一代支線噴氣客機(jī)MRJ主機(jī)翼和尾部組件的制作中也計(jì)劃利用碳纖維復(fù)合材料等。
在碳纖維應(yīng)用的新市場,碳纖維主要用于風(fēng)機(jī)葉片的載荷加強(qiáng)桿中。目前,由于風(fēng)能發(fā)電的成本相對低廉,全球風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量的增速迅猛,大容量風(fēng)機(jī)的應(yīng)用將成為主要趨勢。而大容量風(fēng)機(jī)的長葉片將會采用密度高重量輕的高碳纖維制造,未來隨著風(fēng)電應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)大,將會大大拉動大絲束碳纖維需求的增長。目前,碳纖維復(fù)合材料傳動軸、尾翼和引擎蓋在汽車行業(yè)的應(yīng)用,也有從豪華車型擴(kuò)大到大眾車型的趨勢;而碳纖維在隔熱材料領(lǐng)域的應(yīng)用也在逐漸增大;此外,在核電、油田鉆探、醫(yī)療器械、汽車構(gòu)件、建筑補(bǔ)強(qiáng)材料、文體用品等領(lǐng)域,碳纖維也具有廣闊的應(yīng)用空間。
碳纖維作為國際高端新材料產(chǎn)業(yè),在世界各個(gè)國家都備受重視;而且,碳纖維具有優(yōu)異的性能,其相關(guān)產(chǎn)品也備受人們青睞;再加上碳纖維的高技術(shù)壁壘及其軍工材料背景,將會更加吸引投資者的目光,從而加大對碳纖維的投資力度。今后,碳纖維的應(yīng)用范圍將越來越廣。