Karbono-zuntzaren garapenaren historia eta aurreikuspena 2030ean

Zer da karbono zuntz konposatua?
Karbono-zuntza 0.0002 eta 0.0004 hazbeteko (0.005-0.010 mm) inguruko diametroa duen material kate luze eta mehea da, batez ere karbono-atomoz osatua. Karbono-zuntz indartsuena altzairua baino 10 aldiz indartsuagoa da, aluminioa baino 8 aldiz indartsuagoa eta bi materialak baino askoz arinagoa, 5 aldiz eta 1.5 aldiz hurrenez hurren. Gainera, haien neke-propietateak metalezko egitura ezagun guztien gainetik daude, eta erretxina egoki batekin konbinatuta, korrosioari erresistenteen diren materialetako bat dira.
Lehengai ezberdinen arabera, karbono-zuntza hiru kategoriatan bana daiteke. Munduak industria-eskalako ekoizpena lor dezake batez ere polimerizazioan (PAN) oinarritutako karbono-zuntza, pitch-oinarritutako karbono-zuntza eta biskosan oinarritutako karbono-zuntza barne. Horien artean, PAN oinarritutako karbono zuntzak gehiengo absolutua hartzen du. Egoera, % 90 baino gehiagoko kuota batekin, ondoren zelaia oinarritutako karbono zuntzak % 6-8 inguru hartzen du, eta biskosan oinarritutako karbono zuntzaren ekoizpena txikiena da.
Aplikazio-eremuen ikuspuntutik, aplikazio-eszenatoki klasikoen eskaria, hala nola aeroespaziala, kirol-ekipamenduak, automobilak, eraikinen sendotzea eta moldura-konposaketa bezalako eskaria indartsua da, eta sortzen ari diren eremuak, hala nola energia eolikoa eta presio-ontziak, merkatua gidatzen duen beste motor garrantzitsu bat bihurtu dira. . Horien artean, energia eolikoa eta aeroespaziala ia erdia izan ziren, eta ondoren kirol eta aisialdiko merkatuak eta automobilgintza.

Karbono-zuntzezko material konposatuen garapen globala eta txinatarra eta garapenaren hasierako fasea:

1860an, Joseph Swann-ek karbono-zuntza asmatu zuen lehen aldiz bonbiletan.
1879an, Thomas Edison-ek kotoizko hariak edo banbu-zerrendak labean egin zituen tenperatura altuetan eta karbono-zuntz osoko harizpietan karbonizatu zituen, lehen bonbilla gorietako batean erabiltzen ziren eta elektrizitatearekin berotzen ziren.
1958an, Roger Baconek errendimendu handiko karbono-zuntza fabrikatu zuen Union Carbide Par-ma Teknologia Zentroan, Cleveland (Ohio) kanpoaldean. Zuntz hauek rayon hariak berotuz egiten dira, karbonizatu arte. Geroago gertakariek frogatu zuten metodo hau ez dela eraginkorra, sortzen den karbono-zuntzak karbono %20 inguru baino ez duelako eta indar eta zurruntasun propietate txikiak dituelako.
1960ko hamarkadan, lehengai alternatiboak bilatzeko lan esperimentalak karbono-zuntzezko material konposatuak sartu ziren, petrolioaren prozesatzetik eratorritako petrolio-zeuaz egindakoak. Zuntz hauek %85 ​​inguru karbonoa dute eta trakzio-erresistentzia bikaina dute. Gainera, epe horretan, Japoniako gobernuak biziki lagundu zuen etxeko karbono-zuntzaren garapena, eta Japoniako hainbat konpainiak, hala nola, Toray, Teijin eta Mitsubishi, beren garapen eta ekoizpen propioa hasi zuten.
1970eko hamarkadaren amaieratik, karbono-zuntzezko hari mota gehiago sartu dira merkatu globalean, trakzio-erresistentzia handiagoa eta elastikotasun modulu handiagoa eskainiz. Adibidez, T400-ren trakzio-ersistentzia 4,000MPa da eta modulua 400GPa. Tarteko karbono-zuntzak garatu dira, adibidez, IM 600 6,000MPa-ra arte. Karbono-zuntzezko material konposatuak lehenengo aplikazio aeroespazialetan erabili ziren bigarren mailako osagaietatik lehen mailako osagaietara hegazkin militarretan eta geroago zibiletan, hala nola McDonald Douglas, Boeing, Airbus eta United Aircraft Corporation-en hegazkinak.

Txinako karbono-zuntzaren garapenaren historia:
1970eko hamarkadaren hasieran, defentsa nazionalaren beharrak asetzeko, Txinako Zientzien Akademiako Kimika Institutuak Polimeroen Fisika Laborategiko eta Polimero Material Berezien Laborategiko ikertzaile batzuk transferitu zituen 803 eta 804 taldeak ezartzeko, "etengabeko prestaketa" bideratuz. karbono-zuntzak" eta "karbono-zuntza prestatzeko zikloak laburtzea". Research" eta "kloruro estannikoa" katalisia eta beste emaitza batzuk lortu zituen.
1972an, Kimikako Industria Kimikako Jilin Ikerketa Institutuak azido nitrikoaren metodoa jarri zuen martxan karbono-zuntzezko PAN aitzindariak garatzeko, eta azido nitrikoa urrats bakarreko metodoa lortu zuen aitzindariak prestatzeko urteko 3 tonako irteerako gailu batean. Shanxi Errekuntza eta Kimika Institutuak eta Changchun Kimika Aplikatuko Institutuak karbono-zuntzaren ikerketa. Shanxi Combustion and Chemical Company-k zeharkako oxidazio- eta karbonizazio-ikerketak egin zituen, eta etengabeko oxidazio- eta karbonizazio-probak egin zituen.
1975etik 1990era, atzerriko karbono-zuntza garapen azkarreko fasean sartu zen, baina barnean, produkturik ez zegoela bakarrik konturatu zen, eta ezin zela eskala handian ekoizteko.
Ekoizpen ahalmena garapen azkarreko fasean sartu zen 2007an; gaur egun ia 30 enpresa barne daude, baina gehienak txikiak dira. Enpresen linea bakarreko ahalmen nominal gehiena 1,000 tonakoa baino ez da, eta horietako asko 100 tonako mailan, hamarnaka tonatan eta urrun daude. Merkatuko aplikazioen eskalara iristetik urrun.

Karbono-zuntzaren garapena finkatzeko epea:
2008ko bigarren seihilekoan munduko finantza krisia piztu zen, ekonomia erreala oso kaltetua izan zen, eta karbono-zuntzaren eskaerak ere behera egin zuen. Batez ere 2009an atzeraldia punturik baxuenean zegoenean, karbono-zuntz fabrikatzaile askok garapen-planak atzeratu edo moteldu egin zituzten. Hala ere, 2010etik, krisi ekonomikoaren hobekuntzarekin, karbono-zuntzaren merkatu globalak susperraldi azkarraren zantzuak erakutsi ditu. Eskari handiak karbono-zuntzaren merkatua suspertzea suspertzen du, beraz, karbono-zuntzaren eskaera orokorra hazten ari da oraindik. Gaur egun, munduko karbono-zuntzaren ekoizpena urtean 40,000 t baino gehiagora iritsi da. Karbono-zuntzaren aplikazioen etengabeko hedapenarekin, karbono-zuntzaren merkatuaren eskaria gero eta handiagoa da. Karbono-zuntza eta bere konposatuak Materialen industria garapen joera ona erakusten ari da. Dagokion sailen arabera] aurreikuspenen arabera, munduko karbono-zuntzaren eskaria azkar haziko da urtean %13 inguruko tasa batean, eta karbono-zuntzaren eskaera globala 100,000 tonara iritsiko da 2018an. Munduko karbono-zuntz fabrikatzaile nagusiak Japoniako Toray, Toho dira. Rayon eta Mitsubishi Rayon, Estatu Batuetako HEXCEL, ZOLTEK eta ALDILA, baita Alemaniako SGL SGL Group eta Hego Koreako Taekwang Industries bezalako enpresa batzuk ere.

Karbono-zuntzaren industriaren aurreikuspena 2030era arte:
2010az geroztik, etxeko karbono-zuntzaren proportzioa nire herrialdeko karbono-zuntzaren eskaera osoaren %4.8tik gaur egungo %37.8ra igo da. 31.7an %2019arekin alderatuta, 2020an hazkunde-tasa %53.8koa da. %30etik gorako hazkunde azkarra hiru urtez jarraian.
2019an, mundu osoko karbono-zuntzaren eskaera 103,700 tona ingurukoa izan zen, urte arteko % 12 inguruko hazkundea 2018arekin alderatuta. Horien artean, karbono-zuntzaren eskaria 25,500 tonakoa izan zen energia eolikoa, aeroespaziala eta kirol eta aisialdirako. , 23,500 tona eta 15,000 tona, hurrenez hurren. %24.59, %22.66, guztizkoaren %14.46. 2030ean, karbono-zuntzaren eskaera 422,200 tonara iritsiko dela espero da.
2021ean, Txinako karbono-zuntzaren merkatuan energia eolikoa eta politika-doikuntzak direla eta, karbono-zuntz aitzindarien hornidura estua da eta lehengaien prezioa nabarmen igo da. 2022a heldu da.
Future Composites Co., Ltd.-k bere jatorrizko asmoari eusten jarraituko du eta teknologia berriak eta produktu berriak aktiboki garatzen jarraituko du Bezeroek kalitate goreneko produktuak eta zerbitzuak eskaintzen dituzte.