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碳纤维行业市场研究报告
2020年5月
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1.碳纤维简介
碳纤维(Carbon Fiber,简称 CF)是由聚丙烯腈(PAN) (或沥青、粘胶)等有机
母体纤维采用高温分解法在1,000摄氏度以上高温的惰性气体下碳化(其结果是去除碳
以外绝大多数元素)制成的,是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维。
完整的碳纤维产业链包含从一次能源到终端应用的完整制造过程:先从石油、
煤炭、天然气等化石燃料中制得丙烯,并经氨氧化后得到丙烯腈;丙烯腈经聚合和
纺丝之后得到聚丙烯腈 (PAN )原丝;再经过预氧化、低温和高温碳化后得到碳纤维;
碳纤维可制成碳纤维织物和碳纤维预浸料,作为生产碳纤维复合材料的原材料;碳
纤维与树脂、陶瓷等材料结合,形成碳纤维复合材料,最后由各种成型工艺得到下
游应用需要的最终产品。
图1 :碳纤维产业链
资料来源:中简科技,市场部
碳纤维 类 :
目前市场销售的90%以上的碳纤维,是以聚丙烯腈 (PAN)纤维为原料制成的聚丙烯
腈基碳纤维,其它还包括沥青、粘胶基碳纤维。
表1 :碳纤维按照原丝类型分类
类 优势 劣势 应用现状
成品品质优异,工艺较简
聚丙烯腈 (PAN)基 - 已经成为碳纤维主流
单,产品力学性能优良
原料调制复杂,产品性
沥青基 原料来源丰富,碳化收率高 目前规模较小
能较低
碳化收率低,技术难度 主要用于耐烧蚀材料及
粘胶基 高耐温性
大,设备复杂,成本高 隔热材料
资料来源:光威复材,市场部
碳纤维按照丝束大小 类被划 为宇航级和工业级两类,亦称为小丝束和大丝束。
K表示碳纤维单丝的数量,如1K代表一束纤维丝里包含了1000根单丝。小丝束碳纤维在
工艺控制上要求更严格,碳化等设备造价高;大丝束碳纤维生产成本相对较低,具有更
4
高的性价比,但是相对大丝束碳纤维在一些性能上相对劣势。
表2 :碳纤维按照丝束大小分类
类 特点 应用领域
小丝束 初期以 1K、3K、 6K 为主,逐 主要应用于国防军工等高科技领域,以及体育休闲用品,如
渐发展为 12K 和 24K 飞机、导弹、火箭、卫星和渔具、高尔夫球杆、网球拍等
大丝束 48K 以上碳纤维称为大丝束碳 主要应用于工业领域,包括:纺织、医药卫生、机电、土木
纤维,包括 48K、60K、80K 等 建筑、交通运输和能源等
资料来源:光威复材,市场部
表3 :碳纤维按照拉伸强度及模量分类
按力学性能 类 国家标准牌号 日本东丽牌号
GQ3522 T300
高强型
GQ4522
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