das fortschrittlichste Material des 21. Jahrhunderts: Kohlenstofffaser

Kohlenstofffaser, ein Hochleistungsmaterial mit über 90 % Kohlenstoffgehalt, wird durch die Zersetzung organischer Fasern zu einer Kohlenstoff-Grundstruktur bei hohen Temperaturen hergestellt. Es weist die inhärenten Eigenschaften von Kohlenstoffmaterialien auf und behält gleichzeitig die Flexibilität und Verarbeitbarkeit textiler Fasern. Daher findet es breite Anwendung in Windturbinenblättern, der Luft- und Raumfahrt, im Sport- und Freizeitbereich, in Druckbehältern, Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen sowie in der Verkehrsinfrastruktur. Es stellt ein unverzichtbares strategisches Material für die nationale wirtschaftliche Entwicklung dar.

Klassifizierung

1. Nach Rohstoff

Kohlenstofffasern werden in drei primäre Rohstoffsysteme unterteilt: auf Polyacrylnitril-Basis, auf Pech-Basis und auf Viskose-Basis. Davon haben kohlenstoffhaltige Fasern auf Pech- und Viskose-Basis relativ begrenzte Anwendungen und Produktionsmengen. Kohlenstofffasern auf Polyacrylnitril-Basis weisen jedoch überlegene strukturelle und funktionale Eigenschaften auf und sind daher die vorherrschende Variante in der Entwicklung und Anwendung von Kohlenstofffasern; sie machen über 90 % der weltweiten Produktion aus.

2. Nach Faseranzahl

Kohlenstofffasern können basierend auf der Faseranzahl in Small-Tow- oder Large-Tow-Kategorien eingeteilt werden. Small-Tow-Kohlenstofffasern bezeichnen solche mit <24K-Fasermenge, anfänglich dominiert durch 1K, 3K und 6K, die sich schrittweise zu 12K und 24K entwickelt haben. Diese Fasern weisen hervorragende mechanische Eigenschaften auf, mit Zugfestigkeiten von 3500 bis 7000 MPa und Zugmoduln zwischen 230 und 680 GPa. Sie werden hauptsächlich in Hochtechnologiesektoren wie Verteidigung, Luft- und Raumfahrt sowie militärischen Anwendungen eingesetzt, ebenso in Sport- und Freizeitartikeln. Beispiele sind Flugzeuge, Raketen, Satelliten, Angeln, Golfschläger und Tennisschläger.

Großseilige Kohlenstofffasern bezeichnen typischerweise solche mit einer Faserzahl von mehr als 48K, einschließlich der Varianten 48K, 60K und 80K. Sie weisen Zugfestigkeiten von 3500–5000 MPa und Zugmodule von 230–290 GPa auf. Die wichtigsten Anwendungen erstrecken sich über die Automobilproduktion, Windturbinenflügel, energieeffizientes Bauen, Textilien, medizinische und gesundheitliche Ausrüstung, elektromechanische Systeme, Ingenieurbau und Verkehrsinfrastruktur.

Kleinschirrfasern bieten eine überlegene Leistung, verlangen jedoch höhere Preise, während Großschirrfasern eine relativ geringere Leistung bei niedrigeren Kosten aufweisen. Der Hauptvorteil von Großschirrfasern gegenüber Kleinschirrfasern liegt darin, dass unter identischen Produktionsbedingungen die Kapazität pro Produktionslinie erheblich gesteigert wird, wodurch eine kostengünstige Produktion ermöglicht wird. Darüber hinaus zeigen sie eine höhere Laminier-Effizienz bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen, was die Produktionskosten um über 30 % senken kann.

3. Nach mechanischen Eigenschaften

Zugfestigkeit und Zugmodul sind die beiden wichtigsten Indikatoren zur Beurteilung der Leistung von Kohlefaser. Die Zugfestigkeit bezeichnet typischerweise die maximale Spannung, die ein Material vor dem Bruch aushalten kann, während der Zugmodul das Verhältnis von Spannung zu Dehnung während der elastischen Verformung darstellt und somit die Steifigkeit des Materials widerspiegelt. Kohlenstofffasern werden in zwei Serien unterteilt: T-Serie (kohlenstofffasern mit hoher Festigkeit) und M-Serie (hoher Modul kohlenstofffasern ). Kohlefaser der T-Serie wird am häufigsten auf dem Markt eingesetzt, einschließlich Qualitäten wie T300, T400, T700, T800 und T1100.

RDS Composite kann Kohlefasermaterial entsprechend den Anforderungen des Kunden bereitstellen. Unsere Produkte werden sorgfältig vom Einkauf der Rohstoffe bis zum gesamten Produktionsprozess überwacht, um die Einhaltung internationaler Standards sicherzustellen. Wir setzen uns dafür ein, Ihnen Produkte mit zuverlässiger Qualität sowie pünktliche Lieferung und Service zu bieten.