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波音787飞机需耗用20多吨碳纤维。工业级碳纤维应用于不同民用工业,包括:纺织、卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。

二、聚腈基碳纤维发展现况

2.1世界总况

1959年日本的进藤昭男发明了用聚腈(PAN)原丝

生产碳纤维的方法。1969年,日本东丽公司研究成功特殊的单体共聚PAN基碳纤维,结合美国联合碳化物公司(Union Carbide)的碳化技术,生产出高强度、高模量碳纤维。20世纪70年代末以来,国外许多以PAN纤维为原料制造碳纤维的厂家在原料供应及碳纤维的生产、供销方面进行广泛合作与竞争,促进了PAN基碳纤维工业的长足发展。特别是进入90年代以后,碳纤维制品 ,由于PAN基碳纤维性能,应用领域日益扩展。

目前世界PAN基碳纤维已进入发展旺盛的成熟期,主要表现为:

使其作为发动机热端部件和使用于高超声速热防护系统具有其它材料难以比拟的优势。因此广泛应用于,固体火箭发动机喷管以及飞机刹车盘等高科技领域。(罗瑞盈碳/碳复合材料制备工艺及研究现状[J]材料科学与工程.1998,碳纤维制品价格, (01)  侯向辉.陈强.喻春红.沈健 碳/碳复合材料的生物相容性及生物应用[J] 功能材料 2000,生产 碳纤维制品, (05))

碳/碳复合材料具有低密度、高强度、高比模、蚀率、高抗热震性、低热膨胀系数、零湿膨胀、不放气、尺寸稳定、化性能好;

1)PAN基碳纤维产量急剧提高,生产规模大型化,产品价格下降。2)PAN基碳纤维生产工艺、设备、技术不断改进,碳纤维制品,碳纤维性能不断提高。如:日本东丽公司已开发出高强型T1000系列碳纤维,抗拉模量295GPa,拉伸强度达7.05GPa,而其高强高模MSJ型抗拉模量达640GPa,抗拉强度为3.62GPa。3)应用范围从少数高科技领域、部门扩展到整个工业民用的各个部门

目前,聚腈基碳纤维产量约占碳纤维总产量的90%,生产能力约为31565t/a,其中小丝束碳纤维约为23165t/a,占73.4%,大丝束碳纤维约为8400t/a,占26.6%;日本东丽、东邦和三菱三家公司的小丝束碳纤维生产能力合计为17500t/a,

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