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碳纤维技术实现突破 发展前景广阔

2013年04月26日 11:2210000人浏览字号:T|T

    内容摘要:未来十年中国碳纤维材料将高度发展。碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维。

    美国内布拉斯加-林肯大学工程团队近日开发出了一种新的纳米纤维,同时具备坚韧和牢固的特性,这为新材料行业的发展再添动力。自重极轻而硬度极高的碳纤维是新材料领域的研究热点,面对西方的封锁,我国碳纤维技术也已实现突破,发展前景广阔;建议投资者关注A股中生产新纳米纤维和碳纤维的上市公司,如深圳惠程、方大碳素、中钢吉炭等。

    新材料行业发展再添动力

    据报道,内布拉斯加-林肯大学的工程团队刚刚开发出了一种新的纳米纤维,其同时具备了坚韧和牢固的特性。

    材料的强度,取决于其可以承载的负重;而韧性,则取决于破坏该材料需要多大的力量。此前的人们认为,这两种属性不可兼得,但内布拉斯加-林肯大学的团队证明了这一理论是错误的。他们发现,如果把纳米纤维做得前所未有的薄,那么材料将不仅更牢固,其韧性也会更好。

    该团队利用一种被称之为“电纺”的技术,开发出了细小的聚丙烯腈纳米纤维,最后通过一个小喷嘴喷射出液体。如此这般,该纳米纤维的长度就变得“可持续”了。

    团队领头人Dzenis称,这种新的纳米纤维可转化并用于任何复合材料制品,诸如防弹衣、飞机、桥梁和自行车均可受益于这种新材料。“如果结构材料变得更强硬,那么产品就可以在保证安全的同时,做得更加轻薄”。

    西方封锁 中国碳纤维率先突围

    自重更轻而硬度更高,是人们一直不懈追求的方向。针对这种需求,碳纤维的开发应用已经成为国际上新材料领域令人瞩目的研究热点。碳纤维不仅具有碳材料的固有特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

    中国用聚丙烯腈为原料生产碳纤维的研究始于1962年,起步可谓不晚,但长期未取得实质性进展。由于碳纤维在航空航天等国防工业中有重要用途,西方国家将其视为军用物资,对中国“禁运”,更不转让生产技术。

    而去年9月,中科院宁波材料所研发出一辆碳纤维外壳的小汽车。这辆车抛弃了传统的钢结构,大量采用弹纤维材料制成,比普通钢材的汽车重量能减少60%。在同样用油的情况下,这辆车每小时可以多开50公里。同时,车壳非常坚固,用力敲击车盖后会迅猛反弹,表面丝毫未损。尽管有西方技术封锁,但我国碳纤维还是成功实现突围。

    业内人士预计,未来十年中国碳纤维材料将高度发展。碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维。此外,碳纤维还兼有其他多种优良性能,如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热膨胀系数低、X光穿透性高,非磁体但有电磁屏蔽性等,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。这些特性已经预示了碳纤维的广阔应用前景。
 

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