Karbonfibra evoluhistorio kaj prognozo en 2030

Kio estas karbonfibra komponaĵo?
Karbonfibro estas longa kaj maldika materiala ĉeno kun diametro de ĉirkaŭ 0.0002 ĝis 0.0004 coloj (0.005-0.010 mm), ĉefe kunmetita de karbonatomoj. La plej forta karbonfibro estas 10 fojojn pli forta ol ŝtalo, 8 fojojn pli forta ol aluminio, kaj multe pli malpeza ol la du materialoj, 5 fojojn kaj 1.5 fojojn respektive. Krome, iliaj lacecaj propraĵoj estas pli bonaj ol ĉiuj konataj metalaj strukturoj, kaj kiam kombinite kun taŭga rezino, ili estas unu el la plej korodrezistaj materialoj disponeblaj.
Laŭ la malsamaj krudmaterialoj, karbonfibro povas esti dividita en tri kategoriojn. La mondo povas atingi industriskalan produktadon ĉefe inkluzive de polimerigo (PAN)-bazita karbonfibro, tonalt-bazita karbonfibro kaj viskoz-bazita karbonfibro. Inter ili, PAN-bazita karbonfibro okupas absolutan plimulton. Statuso, kun parto de pli ol 90%, sekvata de tonalto-bazita karbonfibro respondecanta pri proksimume 6-8%, kaj viskoza karbonfibro produktado estas la plej malalta.
El la perspektivo de aplikaj kampoj, la postulo je klasikaj aplikaj scenaroj kiel aerospaco, sporta ekipaĵo, aŭtoj, konstrua plifortigo kaj mulda kunmetado daŭre estas forta, kaj emerĝantaj kampoj kiel ventoenergio kaj premujoj fariĝis alia grava motoro pelanta la merkaton. . Inter ili, ventoenergio kaj aerospaco konsistigis preskaŭ duonon, sekvitaj de sportaj kaj libertempaj kaj aŭtaj merkatoj.

Disvolvo de tutmondaj kaj ĉinaj karbonfibraj kunmetitaj materialoj kaj frua stadio de disvolviĝo:

En 1860, Joseph Swann inventis karbonfibron por la unua fojo en ampoloj.
En 1879, Thomas Edison bakis kotonfadenojn aŭ bambuajn striojn ĉe altaj temperaturoj kaj karbonigis ilin en plenajn karbonfibrfilamentojn, kiuj estis uzitaj en unu el la unuaj inkandeskaj bulboj kaj varmigitaj per elektro.
En 1958, Roger Bacon produktis alt-efikecan karbonfibron ĉe la Union Carbide Par-ma Technology Center ekster Klevlando, Ohio. Tiuj fibroj estas faritaj per varmigado de rajonfadenoj ĝis ili estas karbonigitaj. Pli postaj faktoj pruvis, ke ĉi tiu metodo estas malefika ĉar la rezulta karbonfibro enhavas nur ĉirkaŭ 20% da karbono kaj havas malaltajn fortajn kaj rigidecajn ecojn.
En la 1960-aj jaroj, eksperimenta laboro por trovi alternativajn krudaĵojn kaŭzis la enkondukon de karbonfibraj kompozitaj materialoj faritaj el naftoĵeto derivita de naftopretigo. Ĉi tiuj fibroj enhavas ĉirkaŭ 85% da karbono kaj havas bonegan tirreziston. Krome, dum ĉi tiu periodo, la japana registaro forte subtenis la disvolviĝon de hejma karbonfibro, kaj pluraj japanaj kompanioj kiel Toray, Teijin kaj Mitsubishi komencis sian propran disvolviĝon kaj produktadon.
Ekde la malfruaj 1970-aj jaroj, pli da specoj de karbonfibrofadenoj eniris la tutmondan merkaton, disponigante pli altan tirstreĉo-reziston kaj pli altan modulon de elasteco. Ekzemple, la tirforto de T400 estas 4,000MPa, kaj la modulo estas 400GPa. Mezaj karbonfibroj estis evoluigitaj, kiel ekzemple IM 600 kun ĝis 6,000MPa. Karbonfibraj kunmetaĵoj unue estis uzitaj en aerspacaj aplikoj de sekundaraj ĝis primaraj komponentoj en armeaj kaj poste civilaj aviadiloj, kiel ekzemple aviadiloj de McDonald Douglas, Boeing, Airbus kaj United Aircraft Corporation.

Historio de disvolviĝo de karbonfibro de Ĉinio:
Komence de la 1970-aj jaroj, por kontentigi la nacidefendajn bezonojn, la Instituto de Kemio de la Ĉina Akademio de Sciencoj translokigis kelkajn esploristojn de la Laboratorio pri Fiziko de Polimeroj kaj Laboratorio pri Specialaj Polimeraj Materialoj por establi grupojn 803 kaj 804, koncentriĝante al "daŭra preparado de karbonfibroj" kaj "mallongigo de karbonfibraj preparcikloj." Esplorado" kaj atingis "stannic-klorido" katalizon kaj aliajn rezultojn.
En 1972, la Jilin-Esplorinstituto pri Kemia Industrio de la Ministerio de Kemia Industrio lanĉis la metodon de azota acido por evoluigi karbonfibrajn PAN-antaŭulojn, kaj akiris la unupaŝan metodon de azotacido por prepari la antaŭulojn sur 3 tunoj ĉiujara eliga aparato por la esplorado de karbonfibro fare de la Ŝanŝjia Instituto pri Brulado kaj Kemia kaj la Changchun-a Instituto pri Aplikata Kemio. Shanxi Brulado kaj Kemia Kompanio faris nerektan antaŭ-oksidadon kaj karbonigon, kaj faris kontinuajn antaŭ-oksidajn kaj karbonigajn provojn.
De 1975 ĝis 1990, eksterlanda karbonfibro eniris en fazon de rapida disvolviĝo, sed enlande, ĝi nur rimarkis, ke ne ekzistas produkto, kaj ĝi ne povis produkti grandskale.
Produktadkapacito eniris stadion de rapida evoluo en 2007; nuntempe ekzistas preskaŭ 30 enlandaj kompanioj, sed la plej multaj el ili estas etaj. Plejparto de la unulinia nominala kapablo de la kompanioj estas nur 1,000 tunoj, kaj multaj el ili estas nur je la 100-tuna nivelo, dekoj da tunoj, kaj malproksime. Malproksime de atingi la skalon de merkataj aplikoj.

Karbonfibra disvolva firmiĝoperiodo:
La monda financa krizo eksplodis en la dua duono de 2008, la reala ekonomio estis profunde tuŝita, kaj ankaŭ la postulo de karbonfibro malpliiĝis. Precipe kiam la recesio estis ĉe sia plej malalta punkto en 2009, multaj fabrikantoj de karbonfibro ankaŭ prokrastis aŭ malrapidigis siajn disvolvajn planojn. Tamen ekde 2010, kun la plibonigo de la ekonomia krizo, la tutmonda merkato de karbonfibro montris signojn de rapida resaniĝo. La grandega postulo stimulas la reakiron de la merkato de karbonfibro, do la ĝenerala postulo pri karbonfibro ankoraŭ pliiĝas. Nuntempe, la monda produktado de karbonfibro atingis pli ol 40,000 13 t/jare. Kun la kontinua ekspansio de karbonfibro-aplikoj, la merkata postulo pri karbonfibro pliiĝas. Karbona fibro kaj ĝiaj komponaĵoj La materiala industrio montras bonan evoluan tendencon. Laŭ koncernaj fakoj] antaŭdiroj, la monda postulo de karbonfibro rapide kreskos kun rapideco de ĉirkaŭ 100,000% jare, kaj la tutmonda postulo de karbonfibro atingos 2018 XNUMX tunojn en XNUMX. La ĉefaj fabrikistoj de karbonfibro de la mondo estas Japana Toray, Toho. Rayon kaj Mitsubishi Rayon, HEXCEL, ZOLTEK, kaj ALDILA de Usono, same kiel kelkaj firmaoj kiel ekzemple SGL SGL Group en Germanio kaj Taekwang Industries en Sud-Koreio.

Prognozo de karbonfibra industrio ĝis 2030:
Ekde 2010, la proporcio de hejma karbonfibro en la totala postulo de karbonfibro de mia lando pliiĝis de 4.8% al la nuna 37.8%. Kompare kun 31.7% en 2019, la kreskorapideco en 2020 estas 53.8%. La rapida kresko de pli ol 30% dum tri sinsekvaj jaroj.
En 2019, la totala tutmonda postulo de karbonfibro estis ĉirkaŭ 103,700 12 tunoj, pliiĝo de ĉirkaŭ 2018% jaro post jaro kompare kun 25,500. Inter ili, la postulo de karbonfibro por ventoenergiaj klingoj, aerospaco, kaj sportoj kaj libertempo estis 23,500 15,000 tunoj. , 24.59 tunoj, kaj 22.66 tunoj, respektive. Okupis 14.46%, 2030%, 422,200% de la totalo. En XNUMX, la postulo je karbonfibro estas atendita atingi XNUMX XNUMX tunojn.
En 2021, pro ventoenergio kaj politikaj alĝustigoj en la ĉina karbonfibra merkato, la provizo de karbonfibraj antaŭuloj estas streĉa, kaj la prezo de krudaĵoj forte altiĝis. 2022 venis.
Future Composites Co., Ltd. daŭre konservos sian originan intencon kaj aktive disvolvos novajn teknologiojn kaj novajn produktojn. Klientoj provizas la plej altkvalitajn produktojn kaj servojn.