【技术干货】详细盘点碳纤维产品的十大应用方式

碳纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀、热膨胀系数小等一系列优异的性能，因此其应用领域非常广泛。而为了满足客户需求，碳纤维生产厂商开发出了多种不同用途的纤维，来充分利用碳纤维优异特性。本文将全面分析碳纤维产品的10种应用方式及用途。

1

连续长纤维

产品特征：碳纤维生产厂商最常见产品形式，束丝由成千上万根单丝组成，按照加捻方式分为三种：NT（Never Twisted, 未加捻）、UT（Untwisted, 退捻）、TT或ST（Twisted, 加捻），其中NT为最常用碳纤维。对于加捻碳纤维，根据捻度方向，又可以分为S捻纱和Z捻纱（如下图所示）。

主要用途：主要用于CFRP、CFRTP或C/C复合材料等复合材料，应用领域包括飞机/航空航天设备、体育用品和工业设备零件。

2

短纤维纱线

产品特征：简称短纤纱，通过利用短碳纤维纺成的纱线，如通用级沥青基碳纤维通常为短纤维形式产品。

主要用途：隔热材料、减摩材料、C/C复合材料零件等。

3

碳纤维织物

产品特征：由连续碳纤维或碳纤维短纱经过编织而成，按照编织方式碳纤维织物可以分为机织物、针织物和无纺布，目前碳纤维织物通常采用机织物。

主要用途：与连续碳纤维用途相同，主要用于CFRP、CFRTP或C/C复合材料等复合材料，应用领域包括飞机/航空航天设备、体育用品和工业设备零件。

4

碳纤维编织带

产品特征：属于碳纤维织物一种，也是由连续碳纤维或碳纤维短纱经过编织而成。

主要用途：主要用于树脂基增强材料，尤其适用于管状产品的生产加工。

5

短切碳纤维

产品特征：与碳纤维短纱概念不同，通常是由连续碳纤维经过短切加工制备而成，纤维的短切长度可按照客户需求进行切割。

主要用途：通常作为塑料、树脂、水泥等混料，通过混入基体中可以改善机械性能、耐磨性、导电性和耐热性；近年来3D打印碳纤维复合材料中的增强纤维多以短切碳纤维为主。

6

研磨碳纤维

产品特征：由于碳纤维为脆性材料，因此经过研磨处理可以制备成粉末状碳纤维材料，即为研磨碳纤维。

主要用途：与短切碳纤维用途相近，但极少用于水泥增强领域；通常作为塑料、树脂、橡胶等混料以改善基体的机械性能、耐磨性、导电性和耐热性。

7

碳纤维毡

产品特征：主要形式为毡或垫子，首先通过机械梳理等方法将短纤维分层，然后用针刺方法制备而成；又称碳纤维无纺布，属于碳纤维编织物一种。

主要用途：隔热保温材料、模压隔热材料基材、耐热保护层和耐腐蚀层基材等。

8

碳纤维纸

产品特征：以碳纤维为原料，采用干法或湿法造纸工艺制备而成。

主要用途：防静电板、电极、扬声器锥和加热板；近年来的热点应用为新能源汽车电池正极材料等。

9

碳纤维预浸料

产品特征：由碳纤维浸渍热固性树脂制成的半硬化形式的中间材料，其力学性能优异、应用广泛；碳纤维预浸料宽度按加工设备尺寸而定，下图为以宁波材料所国产M55J级碳纤维为原料加工生产的300mm、600mm幅宽预浸料。

主要用途：对轻量化和高性能迫切需求的飞机/航空航天设备、体育用品和工业设备等领域。

10

碳纤维复合物

产品特征：由热塑性塑料或热固性树脂与碳纤维混合制成的注射成型材料，该混合物是由各种添加剂和短切纤维添加而成，然后进行复合工艺。

主要用途：依靠材料优异的导电性、高刚度、轻量化优势，主要用于办公自动化设备外壳等产品。

        

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