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碳纤维行业报告:碳纤复材(33页)

行业报告下载 2021年02月08日 06:57 1 管理员

碳纤维是军工发展技术方向。世界航空史的发展其实就是材料学的发展,一代新 材料的出现及应用会对整个行业带来颠覆性的作用和效果。根据新闻报道,美国第四代 军机 F-22 价值相当于同等重量的黄金,原因之一是飞机大量采用了高性能碳纤维做机 体结构材料。碳纤维因其质量轻、性能强等多种因素,非常适合应用于单体价值高、质 量要求低的军工航空航天产业,在我国航空动力发动机技术尚未取得突破的情况下,通 过减轻质量推进超音速巡航性能的发展,有着重大意义。  碳纤维依据原丝不同、数量不同、强度不同进行分类。碳纤维分类:碳纤维依据原 丝不同可分为聚丙烯腈基碳纤维(PAN 原丝)、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维三种;依 据单丝数量可分为小丝束及大丝束;依据强度可分为通用级和高性能级。依据丝束大小分类:大丝束性价比高,小丝束用于高精尖。丝束指的是由几万根 到百万根单丝汇成一束,用来切断成短纤维,或经牵切而制成条子(top),后者又称做牵 切纤维。主要通过上浆剂处理将单丝束成一束,有利于增强碳纤维浸润性、减少加工滚 轴对纤维的伤害。

K 代表单丝数量(1K 是 1000 根单丝),一般将少于 24K 成为小丝束、 大于 48K 成为大丝束。小丝束在工艺控制上要求更高,通常用于高精尖产品;大丝束成 本低性价比高、广泛用于一般民用领域。依据强度不同的碳纤维分类:分通用级和高性能级。行业中将抗拉强度小于 1400Mpa、抗压模量小于 140Gpa 的碳纤维分为通用级,将抗拉强度大于 2000Mpa、抗 压模量小于 250Gpa 的分为高性能级。以行业龙头日本东丽公司为例,其 1970 年推出的 T300 型号碳纤维属于通用级,而后续研发的 T700、T1000 等属于高性能的碳纤维产品。 我国目前仅能研发 T300 同级别的碳纤维产品,近两年有少数企业突破了 T700 技术封 锁,但距离国际领先水平还有显著的差距。碳纤维产业链由上游原材料供应、中游原丝/碳纤维/复合材料生产、到下游应用 市场三部分组成。核心环节为中游的原丝-碳纤维-织物-预浸料-复合材料等步骤,占据 全产业链成本的超 60%,利润的超 90%。 中国碳纤维产业的发展主要受制于原丝的供应及高温炭化炉设备的制造。PAN 原 丝是制造碳纤维的原材料,其性能在很大程度上决定了碳纤维的性能。而我国高级原丝 很大程度上只能依赖进口,在纺丝原液、喷丝组件等制备工艺上实力尚不足,限制了我 国碳纤维产业的发展。

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