21. århundres fremste avanserte materiale: Karbonfiber

Karbonfiber, et høytytende materiale med over 90 % karboninnhold, produseres gjennom nedbrytning av organiske fiber til en karbonstomme-struktur under høye temperaturer. Det har de iboende egenskapene til karbonmaterialer og beholder samtidig fleksibiliteten og bearbeidbarheten til tekstilfibre. Derfor finner det omfattende anvendelse innen vindturbinblader, luft- og romfart, sport og fritid, trykktanker, karbon/karbon-kompositter og transportinfrastruktur. Det er et uunnværlig strategisk materiale for nasjonal økonomisk utvikling.

Klassifisering

1. Etter råvare

Karbonfiber kategoriseres i tre primære råvarebaserte systemer: polyakrylnitrilbaserte, pitch-baserte og viskosebaserte. Blant disse har pitch-baserte og viskosebaserte karbonfiber relativt begrensede anvendelser og produksjonsvolumer. Polyakrylnitrilbaserte karbonfiber har imidlertid overlegne strukturelle og funksjonelle egenskaper, noe som gjør dem til den dominerende varianten i utvikling og bruk av karbonfiber, og de utgjør over 90 % av verdensproduksjonen.

2. Etter fibermengde

Karbonfiber kan kategoriseres som small-tow eller large-tow basert på fibermengde. Small-tow karbonfiber refererer til fiber med <24K tow-mengder, i utgangspunktet dominert av 1K, 3K og 6K, for gradvis å utvikle seg til 12K og 24K. Disse fibrene har fremragende mekaniske egenskaper, med strekkstyrker i området 3500 til 7000 MPa og elastisitetsmoduler mellom 230 og 680 GPa. De brukes hovedsakelig innen høyteknologiske sektorer som forsvar, luft- og romfart og militære applikasjoner, samt innen sport og fritidsprodukter. Eksempler inkluderer fly, missiler, raketter, satellitter, fiskeutstyr, golfklubber og tennisracketer.

Store-tow karbonfiber refererer vanligvis til fiber med tow-antall over 48K, inkludert 48K, 60K og 80K varianter. Disse har strekkstyrker på 3500–5000 MPa og elastisitetsmoduler på 230–290 GPa. Hovedområder for bruk inkluderer bilproduksjon, vindturbinblad, energieffektiv bygging, tekstiler, medisinsk utstyr og helseverk, elektromekaniske systemer, sivilingeniørarbeid og transportinfrastruktur.

Små-tow karbonfiber gir bedre ytelse, men har høyere pris, mens store-tow varianter har relativt lavere ytelse men reduserte kostnader. Den viktigste fordelen med store-tow fiber i forhold til små-tow typer er betydelig økning av produksjonskapasitet per linje under like produksjonsforhold, noe som fører til kostnadseffektiv produksjon. Videre viser de høyere effektivitet ved oppbygging under komposittproduksjon, noe som potensielt kan redusere produksjonskostnadene med mer enn 30 %.

3. Etter mekaniske egenskaper

Bruddstyrke og elastisitetsmodul er de to viktigste indikatorene for å vurdere ytelsen til karbonfiber. Bruddstyrke betegner vanligvis den maksimale spenningen et materiale kan tåle før det knuser, mens elastisitetsmodul representerer forholdet mellom spenning og tøyning under elastisk deformasjon, og reflekterer materialets stivhet. Karbonfiber er kategorisert i to serier: T-serien (karbonfiber med høy styrke) og M-serien (høy modul) karbonfiber t-seriens karbonfiber er mer utbredt på markedet, inkludert grader som T300, T400, T700, T800 og T1100.

RDS Composite kan levere karbonfiberprodukter etter kundens krav. Våre produkter håndteres nøye fra råvareinnkjøp gjennom hele produksjonsprosessen for å sikre at de oppfyller internasjonale standarder. Vi er dedikert til å levere deg produkter av pålitelig kvalitet og tjenester med tidsriktig levering.