2016年碳纤维产业分析报告.doc

1

2016年碳纤维产业分析报告

(此文档为word格式，可任意修改编辑！）

2016年4月

2

目录

一、碳纤维概述3

11碳纤维定义4

12碳纤维性能5

二、碳纤维生产技术8

22沥青基碳纤维12

23粘胶基碳纤维14

24活性碳纤维18

25气相生长碳纤维20

26碳纤维的产品形式及制造工艺23

27碳纤维的技术难点28

三、国内外碳纤维行业状况29

31国外碳纤维行业状况30

32国内碳纤维行业状况32

33国内碳纤维企业介绍34

四、碳纤维的市场发展35

3

41碳纤维盈利分析38

42全球需求量将以年均15-16％的高速度增长39

42国外碳纤维的产能高速扩张40

五、我国碳纤维发展的问题和前景41

六、总结42

一、碳纤维概述

11碳纤维定义

碳纤维(carbonfiber，简称CF)，是新一代增强纤维碳，是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上，其中含碳量高于99%的称为石墨纤维。碳纤维结构近乎石墨结构，比金刚石结构规整

4

性稍差，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料，如金属涂层。与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃，特别是在1500℃以上高温惰性环境中，碳纤维是唯一强度不下降的物质，因此碳纤维在国际上被称为继石器和钢铁等金属之后的“第三代材料”。碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维。

碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得。按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000MPa、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型（强度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上）。强度大于4000MPa的又称为超高强型；模量大于450GPa的称为超高模型。在聚丙烯腈基(PAN)碳纤维中，日本东丽公司的碳纤维为国际公认的代表性产品，分为T系列(碳化产品)、M系列(石墨化产品)，规格有T300（拉伸强度大于

3000MPa）、T700(拉伸强度大于4500MPa)、T800、T1000（拉伸强度大于7000MPa）等。

5

根据产品规格的不同,碳纤维目前被划分为宇航级和工业级两类,亦称为小丝束碳纤维和大丝束碳纤维。通常把48K以上碳纤维称为大丝束碳纤维,包括48K、60K、120K、360K和480K等。小丝束碳纤维初期以1K、3K、6K为主,逐渐发展为12K和24K。

碳纤维有四种产品形式:纤维、布料、预浸料坯和切短纤维。布料指的是由碳纤维制成的织品；预浸料坯是将碳纤维按照一个方向一致排列,并将碳纤维或布料经树脂浸泡使其转化成片状；切短纤维指的是短丝。

纤维、长丝和纤维织物一般加工成预浸料。此外，还可不经碳化和石墨化生产聚丙烯腈预氧化丝和活性炭纤维。碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

碳纤维是军民两用新材料，属于技术密集型和政治敏感的关键材料。

6

12碳纤维性能

碳纤维是一种力学性能优异的新材料。他的比重不到钢的

1/4，比铝还要轻，比强度是铁的20倍。同钛、钢、铝等金属材料相比，碳纤维具有低密度、高强度、高模量、高热导、耐高温、抗化学腐蚀、低线膨胀系数、低电阻、耐化学辐射等特点，可以称为新材料之王。但是碳纤维性脆，抗冲击性和高温抗氧化性较差，故很少直接应用，大多是经深加工制成的中间产物或复合材料使用，如作为树脂、碳、金属、陶瓷、水泥基复合材料的增强体。

碳纤维外形具有显著的各向异性，柔软，可加工成各种织物，又由于比重小，沿纤维轴方向表现出很高的强度，碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。碳纤维还具有极好的纤度〔纤度的表示法之一是

9000米长纤维的克数〕，一般仅约为19克，拉力高达

300kg/mm2。目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多一系列的优异性能，因此在旨度、刚