1)PAN基碳纖維產量急劇提高,生產規模大型化,產品價格下降。2)PAN基碳纖維生產工藝、設備、技術不斷改進,碳纖維性能不斷提高。如:日本東麗公司已開發出高強型T1000系列碳纖維,抗拉模量295GPa,拉伸強度達7.05GPa,而其高強高模MSJ型抗拉模量達640GPa,抗拉強度為3.62GPa。3)應用范圍從少數高科技領域、軍事部門擴展到整個工業民用的各個部門
目前,聚腈基碳纖維產量約占全球碳纖維總產量的90%,生產能力約為31565t/a,其中小絲束碳纖維約為23165t/a,占73.4%,大絲束碳纖維約為8400t/a,占26.6%;而碳纖維增強陶瓷基復合材料(CMC-Cf)在克服陶瓷材料脆性的同時,發揮了其比強度高、耐高溫性能優異等優點,同時碳纖維作為增強相,實現了復合材料的輕量化并具有優良的力學性能、抗磨損性能和熱傳導性能,成為高溫結構材料的研究熱點。日本東麗、東邦和三菱三家公司的小絲束碳纖維生產能力合計為17500t/a,
1.1 樹脂傳遞模壓工藝 ( RTM), RTM( resin transfer moulding)工藝是 9 0年代熱門的一種成型工藝 ,即先將增強材料做成預成型件放入封閉模具中 ,在真空和壓力的條件下 ,樹脂被注入模具而固化成型 .其特點是
:1)工藝過程簡單 ,避免了預浸料這一中間環節 ;2)低壓注膠 ,節約了附加設備的費用 ;3)封閉式模具操作 ,作業環境清潔 ;4)易于實現自動化和計算機控制 ;5)制件表面質量好 .因此 ,RTM技術有很好的發展前景 .
1.2編織成型工藝
三維編織的過程是參加編織的所有纖維都沿同一方向排列 ,然后每根纖維束都沿自己的
方向偏移一個角度互相交織形成織物的過程 .采用三維編織的復合材料具有整體性和力學的合理性兩大特點 ,其在剪切強度、抗沖擊損傷特性等性能方面均優于傳統的層合復合材料 ,因此采用編織結構的復合材料發展迅速,三維編織分圓機和方機兩種 ,用這兩種機器可以編織出許多復雜的編織物 .但這些復雜形狀大多來源于兩種基本形狀——長方體和厚壁的圓管 .
1972年,美國Hercules公司開始生產PAN基碳纖維日本用碳纖維制造釣竿,美國用碳纖維制造高爾夫球棒
1973年,日本東邦人造絲公司開始生產PAN基碳纖維(0.5噸/月) 日本東麗公司擴產5噸/月
1974年,碳纖維釣竿、高爾夫球棒迅速發展日本東麗公司擴產13噸/月
1975年,碳纖維網球拍商品化美國UCC公司公布利用中間相瀝青制造高模量瀝青基碳纖維“Thornel—P”
美國UCC的瀝青基碳纖維商品化
1976年,東邦人造絲公司與美國塞蘭尼斯進行技術合作住友化學與美國赫格里斯(Hercules)成立聯合公司
1979年,日本碳公司與旭化成工業公司成立旭日碳纖維公司
1980年,美國波音公司提出需求高強度、大伸長的碳纖維
1981年,臺灣臺塑設立碳纖研究中心,日本三菱人造絲公司與美國Hitco公司進行技術合作 1984年,臺灣臺塑與美國Hitco公司進行技術合作,日本東麗公司研制成功高強中模碳纖維T800
1986年,日本東麗公司研制成功高強中模碳纖維T1000
1989年,日本東麗公司研制成功高模中強碳纖維M60
1992年,日本東麗公司研制成功高模中強碳纖維M70J,楊氏摸量高達690GPa