炭素 繊維 を 理解 する

炭素 繊維 を 理解 する

炭素繊維 (CF) は,高温条件下で有機繊維のピロリシスと炭化によって生成される高性能無機繊維で,炭素含有量は90%を超えています.炭素繊維は高強度,高モジュール,低密度,耐腐蝕性,高温性,摩擦性などの優れた特性を持っています材料科学のスター製品であり,航空宇宙に広く使用されています鉄道輸送,造船,新しいエネルギー,その他の分野.

I. 炭素繊維の種類と製剤
炭素繊維は,主に原材料に基づいて3つのカテゴリーに分類される.ポリアクリロニトリール (PAN) ベースの炭素繊維,ピッチベースの炭素繊維,およびビスコースベースの炭素繊維.PAN ベースの炭素繊維は,比較的低い処理困難度があります現在,最も広く使用され,生産されている炭素繊維の種類であり,90%以上の市場シェアを占めています.

炭素繊維の調製過程には,有機繊維を安定させ (200~400°C),炭化させ (400~1400°C),グラフィティ化 (1800°C以上) などが含まれます.蒸気相成長は,炭素繊維の準備のための別の方法ですメタンと水素の混合物を 1000°Cの高温で触媒の存在下で反応させ,不連続な切断された炭素繊維を得ることができます.

II. 炭素繊維の特性
現在大量生産されている高性能繊維の中で,炭素繊維は特異性強度と特異性モジュールが最高です.その密度は鋼の4分の1以下です.しかし,その強さは鉄鋼の7~9倍です.炭素繊維はまた,優れた耐腐蝕性,高温耐性,摩擦耐性,疲労耐性も示しています. さらに,振動抑制性能が良好です.電気と熱の伝導性低湿度膨張係数と高いX線浸透性により,特定の特殊分野では代替不能です.

炭素繊維の応用
炭素繊維は幅広い用途があり,その用途に基づいて航空宇宙級と工業級に分類され,しばしば小型牽引機と大型牽引機と呼ばれます.航空宇宙級の炭素繊維は主に防衛産業やスポーツ用品に使用されています工業用炭素繊維は繊維,医療,医療に用いられています電気機械工学建設工学,輸送,エネルギー,その他の民間産業.

具体的には,炭素繊維は航空宇宙産業で 航空機構造部品や衛星部品,ロケット蓋を製造するために使用され,重量を減らし飛行効率を向上させます新エネルギー自動車部門自動車のエネルギー効率と安全性を向上させるため,バッテリー蓋,ボディ構造部品,駆動シャフトに炭素繊維を使用します.炭素繊維は風力タービンの刃の製造に使用されますより軽く 強く 耐久性があります

IV 炭素繊維産業の発展
炭素繊維産業の発展をリードしています日本 の 科学 者 たち は PAN 基 と ピッチ 基 の 炭素 繊維 を 発明 し,工業化 と 技術 的 な 革新 を 通し て その 特性 や 応用 を 継続 的 に 改善 し まし た現在,日本のToray,Teijin,Mitsubishi Chemicalなどの企業は,世界の炭素繊維産業のリーダーです.

中国の炭素繊維産業は遅れて始まったが,近年急速に発展し,市場の需要が急速に増加している.中国の炭素繊維産業は,依然として国際先進レベルと比較して生産能力と技術において大きなギャップに直面しています炭素繊維産業の発展を促進するため,中国政府は支援を増やした企業に自主研究開発とブランド構築を強化し,製品品質と技術を向上させるよう奨励する.

V. 結論
高性能素材として 炭素繊維は航空宇宙,新エネルギー車,風力発電などで 重要な役割を果たしています炭素繊維の応用分野はさらに拡大する中国における炭素繊維産業は 国際協力を強化し 優れた技術と人材を導入すべきです産業の向上と持続可能な開発を達成するために 製品品質と技術を改善する将来 炭素繊維は より多くの分野で 独自の利点と価値を示します