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碳纤维技术被垄断多年, 我国无数企业为之破产, 究竟有何魅力?

随着生活节奏的不断加快,现在的年轻人生活压力都比较大,所以在业余的时候,他们常常会选择一些娱乐活动,而现在很多的钓鱼活动也受到年轻人的喜爱,那么在钓鱼的过程中就需要有一套上等的装备,就比如钓鱼竿,钓鱼竿的价格在市场上是非常昂贵的,如果喜欢钓鱼的年轻人都知道,尤其是日本进口的名牌钓鱼竿价格高达1万元甚至更多,而我国知名度最高的光威鱼竿却一般只能卖到200、300块钱。

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那么小伙伴们肯定会好奇,为什么日本的鱼竿会那么值钱?而我国的钓鱼竿价格却那么低,这是一个非常显而易见的问题

那就是日本进口的鱼竿和我国自产的鱼竿在材料上有所不同,日本的鱼竿制造商使用的是48K大丝束碳纤维的复合材料

而我国国产的钓鱼竿使用的则是小丝束碳纤维的复合材料,在这方面就可以得出一个结论

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我国的碳纤维材料比不上国外的好,48K大丝束碳纤维复合材料在拉伸,压缩,弯曲,剪切性能以及湿热老化性能方面,都远远超过了大丝束碳纤维,这也是日本人在很多方面都使用碳纤维的原因

碳纤维发展

碳纤维它是一种含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,它耐高温是所有化纤维之首,用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成

它是用于制作航天航空等高科技器材的优良材料,就算在我们的生活中,碳纤维也是用途非常广泛的,在体育器材,自行车以及赛车等领域都具有非常大的用处

它除了具有耐高温,抗摩擦,导电、导热等性能以外,还具有耐腐蚀等特性,它的外形呈纤维状,柔软,可加工成各种织物,因为碳纤维的密度较小

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它主要用作增强材料与树脂,金属,陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料,碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的

碳纤维材料看起来哪里都好,但是有一个致命的缺点,就是它非常的昂贵,这种贵主要体现在材料和工艺上,能够生产碳纤维的原材料

现已基本被美国和日本两大工厂商垄断,中国想要购买的话,就需要花大价钱来进行购买

想要完成碳纤维复合材料,首先要让碳丝变为碳布,就是让碳纤维按照一个方向给排列整齐,并且它的制造难度也是相当高的,制作成布之后才能根据应用领域

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选择复合材料的制作工艺,就比如手糊成型工艺,就是将布片压在模具上,用环氧树脂不断填充模具,通过加热使它固定成型,像引擎盖之类的这种产品

就是通过这种方法制作而成的,还有一种则是真空成型工艺,通过施加压力,让布料和模具贴在一起,然后加热成型,在这道工序当中,如果是没有压好的话就会形成气泡,影响成品的强度

其实碳纤维在1860年的时候就已经出现了,人们用碳丝作为灯丝,在使用的过程中逐渐发现它的缺点就是使用的时间太短了

后来爱迪生发明了灯泡,便顺手改良了碳丝这种材料,从此碳丝就得到了广泛的应用,也照亮了人类的生活,从此人类也进入了电灯时代。

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美国日本发展碳纤维

美国在发展太空事业的时候就用到了碳纤维,在20世纪60年代,用沥青等材料为原料来制作碳纤维,而在这是日本的东丽公司,就和美国联合碳化物公司进行合作

生产出了第1批T300碳纤维,这也使日本的东丽公司成为了世界上第1批生产出碳纤维的厂商,就是这样的机遇,日本的碳纤维产业便迅速地发展开来

就目前的经济形势来看,世界上四大碳纤维生产商有东丽,东邦,三菱和台塑,前三家都是属于日本公司,直到现在他们还牢牢的掌握着这一核心技术

并且美国和日本对这一项技术壁垒防范非常的严谨。因为这种碳纤维在医疗器械领域,天然气储罐以及航空航天等领域都有着极其重要的作用

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碳纤维它属于新型纤维材料,它分为两种类型,第1种是小丝束碳纤维,这种纤维每束根数最高达1.2万根,最少达到1000根

而这种的碳纤维主要是被应用在航天领域,第2种则是大丝束的碳纤维,这种碳纤维每束根超过4.8万根,这种碳纤维也被称之为48K碳纤维

其实我国一直致力于在这方面的研究,但是在过去的几十年里,却一直被美日两国所垄断,尤其是在大丝束碳纤维领域

这两个国家就瓜分了全球76%的市场份额,因此中国每年需要大量进口大丝束碳纤维。要知道我国是一个工业大国,对碳纤维的需求也是非常大的

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根据有关数据显示,中国的碳纤维需求量在全球占比接近了35%,而中国的碳纤维产量却仅占全球17.3%,这些数据明确的显示了

我国需要依靠大量进口碳纤维才能满足需求,在大丝束碳纤维领域也是更加的严重,因为生产碳纤维技术的要求比较高

日本和美国为了更好地赚到中国的钱连连和封锁了碳纤维核心技术,并在去年的时候联合日本的动力公司,对我国进行了大断供,禁止向我国出口纤维产品,因此我国要打破美日碳纤维技术就迫在眉睫

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中国发明碳纤维

在经过了我国科研人员的不懈努力之下,在2018年的时候,上海石化就成功地开发出48K大丝束碳纤维的聚合、纺丝、氧化碳化成套工艺技术

并且我国经过了反复的试验,终于验证出这套工艺具有可行性,最终我国也终于研制出成本比较低的碳纤维,我国为了能够生产出碳纤维

在这个项目上投资并不少,总共投入了35亿元,我国一旦研发出大丝束碳纤维,便对于我国发展氢能源有更好的保障

因为氢能源的储罐对材料的要求非常的严格,如果材料没有选对的话,在安全性方面就存在着很大的风险。我国在发明碳纤维的时候也涌现出一批公司

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但是他们盲目的跟风去生产碳纤维,却在前期就遇到了资金不足的问题,而真正生存下来的公司只有中复神鹰、光威复材为代表的一小部分企业

直到2000年,我国的光威复材创造了第1条碳纤维的生产线,并且打破了海外低端碳纤维垄断的现象,又经过了几年之后

我国的光威复材便突破了国产T800级碳纤维技术,便实现工业化生产。而此时中复神鹰抢先光威复材一部攻克了T1000碳纤维量产技术,并成立百吨生产线

而这是我国的科学院,也完成了不同级别的高强度碳纤维的开发,从此我国便踏入了碳纤维生产的行列,虽然我国在科技领域起步比较晚

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但是经过我国的不断努力,终于追赶上了西方发达国家,并且把他们所垄断技术的现象打破。而现在我国不仅能对此项技术实现量产,还可以出口到其他国家

就算西方国家一只打压我国,却使得我国一次又一次的崛起,成为了新时代的领跑人。而以美国为首的西方国家,他们都成为了过去式,随着我国科技的不断发展,在未来肯定是世界上的一颗明亮新星。

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