碳纖維復合材料應用前景

① 復合材料的發展潛力有哪些

我國復合材料發展潛力很大，但須處理好以下熱點問題。

1、復合材料創新

復合材料創新包括復合材料的技術發展、復合材料的工藝發展、復合材料的產品發展和復合材料的應用，具體要抓住樹脂基體發展創新、增強材料發展創新、生產工藝發展創新和產品應用發展創新。到2007年，亞洲佔世界復合材料總銷售量的比例將從18%增加到25%，目前亞洲人均消費量僅為0.29kg，而美國為6.8kg，亞洲地區具有極大的增長潛力。

2、聚丙烯腈基纖維發展

我國碳纖維工業發展緩慢，從CF發展回顧、特點、國內碳纖維發展過程、中國PAN基CF市場概況、特點、「十五」科技攻關情況看，發展聚丙烯腈基纖維既有需要也有可能。

3、玻璃纖維結構調整

我國玻璃纖維70%以上用於增強基材，在國際市場上具有成本優勢，但在品種規格和質量上與先進國家尚有差距，必須改進和發展紗類、機織物、無紡氈、編織物、縫編織物、復合氈，推進玻纖與玻鋼兩行業密切合作，促進玻璃纖維增強材料的新發展。

4、開發能源、交通用復合材料市場

一是清潔、可再生能源用復合材料，包括風力發電用復合材料、煙氣脫硫裝置用復合材料、輸變電設備用復合材料和天然氣、氫氣高壓容器；二是汽車、城市軌道交通用復合材料，包括汽車車身、構架和車體外覆蓋件，軌道交通車體、車門、座椅、電纜槽、電纜架、格柵、電器箱等；三是民航客機用復合材料，主要為碳纖維復合材料。熱塑性復合材料約佔10%，主要產品為機翼部件、垂直尾翼、機頭罩等。我國未來20年間需新增支線飛機661架，將形成民航客機的大產業，復合材料可建成新產業與之相配套；四是船艇用復合材料，主要為遊艇和漁船，遊艇作為高級娛樂耐用消費品在歐美有很大市場，由於我國魚類資源的減少、漁船雖發展緩慢，但復合材料特有的優點仍有發展的空間。

5、纖維復合材料基礎設施應用

國內外復合材料在橋梁、房屋、道路中的基礎應用廣泛，與傳統材料相比有很多優點，特別是在橋樑上和在房屋補強、隧道工程以及大型儲倉修補和加固中市場廣闊。

6、復合材料綜合處理與再生

重點發展物理回收（粉碎回收）、化學回收（熱裂解）和能量回收，加強技術路線、綜合處理技術研究，示範生產線建設，再生利用研究，大力拓展再生利用材料在石膏中的應用、在拉擠製品中的應用以及在SMC/BMC模壓製品中的應用和典型產品中的應用。

21世紀的高性能樹脂基復合材料技術是賦予復合材料自修復性、自分解性、自診斷性、自製功能等為一體的智能化材料。以開發高剛度、高強度、高濕熱環境下使用的復合材料為重點，構築材料、成型加工、設計、檢查一體化的材料系統。組織系統上將是聯盟和集團化，這將更充分的利用各方面的資源（技術資源、物質資源），緊密聯系各方面的優勢，以推動復合材料工業的進一步發展。

② 碳纖維復合材料的應用有哪些

碳纖維復來合材料的應用領域：
1. 航空航源天，飛機的外殼和內部裝備都可以用碳纖維來完成，同等強度，輕於合金，省燃料。
2. 風力發電，發電機的葉片由碳纖維+玻纖製作，電力環保，未來能源的方向之一。
3. 體育市場，高爾夫球桿身、網羽球拍、登山杖、自行車、滑雪板、溜冰鞋、釣竿、潛水氣瓶等等高檔產品都由碳纖維製作。
4. 汽車配件，外殼、車架、空氣動力學配件、座椅、內飾甚至輪轂都可以由碳纖維製作，同樣屬於高端市場。
5. 建築加固，碳纖維短切絲可以用於混凝土內，加強加固的作用
6. 流行市場，由於碳纖維可以製作出高檔感的外觀，在鞋底、袖扣、皮帶扣、高檔煙酒包裝、電子產品外殼等領域也被青睞，但用量少，都為高檔產品。
7. 音樂領域，提琴、吉他、笛、等樂器以及音箱由碳纖維製作的效果非常令人驚嘆。
8. 其他： 頭盔、滑鼠墊、眼鏡架、三腳架、手錶等領域亦有應用。

③ 碳纖維強化復合材料的概念、作用及發展現狀

有點就是輕，強度高

質量大概是鋼材的4分之1左右，大概

強度高

一般用的都是碳纖版維復合材料權，不能直接用

如果說對氣流的影響，這個應該是設計的問題。和材料本身沒有關系。

以後的汽車應該是往這個趨勢發展，但是現在還是成本的問題

特別是街頭改裝車.我只知道這些了

這個是PDF 裡面的內容非常多，

http://140.124.61.21/construction/download/CFRP-handbook.pdf

④ 碳纖維材料在實際生活中有哪些應用

碳纖維用途

比鋁還要輕，比鋼還要硬，比重是鐵的1/4，強度是鐵的10倍，這就是世界范圍內炙手可熱高科技材料碳纖維。隨著其用途日益多樣化、核心化，全球航天航空、體育休閑和工業應用中碳纖維替代鋼鐵廣泛採用。

由於碳纖維復合材料密度低、剛性好合強度高，成為一種先進的航天材料。我國對碳/碳燒蝕材料相關的科技問題進行了深入地研究，其研究成果已在導彈發射管、固體火箭發動機殼體、衛星和飛船上等得到應用。

飛機和汽車製造

碳纖維作為汽車材料，最大的優點是質量輕、強度大，重量僅相當於鋼材的20％～30％，硬度卻是鋼材的10倍以上。美國波音公司推出新一代高速寬體客機—「音速巡洋艦」，約60 %的結構部件都將採用強化碳纖維塑料復合材料製成。

我國自行研製的碳纖維復合材料剎車預製件，其性能已全面達到國外水平。採用這一預製件技術所制備的的國產碳/碳剎車盤已批量裝備於國防重點型號的軍用飛機，並在B757-200型民航飛機上使用，在其它機型上的使用也在實驗考核中，並將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。

體育休閑用品

體育應用中的三項重要應用為高爾夫球棒、釣魚桿和網球拍框架。目前,據估計每年的高爾夫球棒的產量為3400萬副。全世界碳纖維釣魚桿的產量約為每年2000萬副。網球拍框架的市場容量約為每年600萬副,其它的體育項目應用還包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行車,同時,碳纖維還應用在劃船、賽艇、沖浪和其它的海洋運動項目中。

風力發電機葉片

如今，世界上風力發電機組的發電機額定功率越來越大，與其相適應的風機葉片尺寸也越來越大。為了減少葉片的變形，在主乘力件如軸承和葉片的某些部位採用碳纖維來補充其剛度。

碳纖維加固建築結構

我國從1997年開始從國外引進碳纖維復合材料加固混凝土結構技術，並開始進行相關研究。由於其巨大的技術優勢，近幾年，上海悍馬建築科技有限公司聯合清華、同濟、復旦等國內高校相關學者、教授開展了此項研究工作，並取得了一批接近國際先進水平的研究成果。由於我國具有世界上最為巨大的土木建築市場，碳纖維加固材料基本都使用上海悍馬的。如：東方明珠、蘋果（上海）研發中心、上海環球國際中心、白雲機場、上海世博園等。

其他應用

在鐵路建築中,大型的頂部系統和隔音牆在未來會有很好的應用,這些也將是碳纖維很有前景的應用方面。壓力容器主要用在汽車的壓縮天然氣(CNG)罐上,而且還用在救火隊員的固定式呼吸器(SCBA)上。

碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器、微機及與半導體相關的設備的復合材料的生產,可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外,在X射線儀器市場上,碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。

⑤ 碳纖維未來的發展前景如何

據Markets and Markets預測，到2026年全球碳纖維市場規模將達到80億美元。

高性能碳纖維是火箭內、衛星、導彈、戰斗機和容艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略新興材料，國家政策也大力支持碳纖維產業的發展。

《中國製造2025》中提出，2020年國產高強碳纖維及其復合材料技術成熟度要達到9級，實現在汽車、高技術輪船等領域的規模應用；2025年國產高強中模、高模高強碳纖維及其復合材料技術成熟度要達到9級；力爭在2025年前，結合國產大飛機的研發進程，航空用碳纖維復合材料部分關鍵部件取得CAAC/FAA/EASA等適航認證。碳纖維（T800級）拉伸強度≥5.8GPa，CV≤4%，拉伸模量294GPa，CV≤4%。

來源：《揭秘未來100大潛力新材料（2019年版）》_新材料在線

⑥ 碳纖維有什麼優缺點，可以應用到什麼領域

碳纖維復合材料在汽車領域的應用主要是在汽車剎車片、汽車傳動軸、緩沖器、車身、汽車內飾以及發動機零件等，可有效降低汽車自重並提高汽車性能。
1、成本太高

與鈦合金相比，碳纖維復合材料車用部件的價格有過之而無不及，一些常見碳纖維車用部件的價格可能是傳統材料的好幾倍，而較大尺寸的碳纖維車用部件價格甚至超過萬元。這主要是因為部分碳纖維部件的製作過程需要很多的手工，並且報廢率很高，造成成本的大量上升。

2、變形幾乎無法修復

這也是碳纖維單體殼車身無法大規模鋪開的重要因素。由於碳纖維復合材料並不具備金屬材料的延展性，所以一旦出現了由外力導致的形變，也就意味著碳纖維單體殼車身內部的碳纖維已經出現了斷裂或者是層間樹脂脫層。而斷裂的碳纖維以及脫層的樹脂是無論如何也不可能接起來的，那麼碳纖維單體殼車身只能報廢。相比之下，裂紋還可以補上幾層碳纖維進行修復。
3、碳纖維單體殼車身結構設計復雜

一般來說，框架式的車身在設計時，只需要對車身整體進行結構設計，因為金屬材料有著各項同性的材料特性。顧名思義，各項同性的意思就是指物體內部的物理、化學等性質不會因為方向的不同而有所變化，即某一物體在不同的方向所測出的性能數值完全相同。就比如說同一塊鋼板，性能放在哪都是一樣的。那麼在設計過程中，金屬材料只需要考慮一個方向就可以。以常用的楊氏模量、泊松比、剪切模量等參數來看，只需要運用一次就可以完成計算。但是碳纖維復合材料就不是這么個情況，碳纖維復合材料的特性是各項異性。

4、碳纖維材料的壽命短

當然碳纖維本身是沒有問題的，問題是出在作為復合材料基體樹脂上。樹脂的耐久性要弱於金屬。光老化、高低溫、酸鹼性都會加速其老化過程，繼而產生發黃、龜裂、發脆等問題。這個道理和咱們總會遇到的普通塑料零件的老化是一樣的。

⑦ 碳纖維布的市場前景怎樣

碳纖維的其它應用包括機器元件、家用電器、微機、及與半導體相關的設備的復合材料的生產，可以用來起劍加強，防靜電，和電磁波防護的作用，另外，在X射線儀器市場上，碳纖維的應用可以減少人體住X射線下的暴露。
隨著碳纖維成本的連續降低，和世界范同內的環保要求的提高，碳纖維開始被應用於汽車領域，將來它們會被應用做尾部沸騰器，發動機，傳動軸和燃料箱材料，在未來將有很好的前景。

⑧ 碳纖維復合材料有哪些重點應用領域

復合材料的用量已成為衡量軍用裝備先進性的重要標志。

復合材料的興起豐富了現代材料家族。尤其是具備高強度、高模量、低比重碳纖維增強復合材料的出現，使其成為各類軍民裝備重要的候選材料之一。

美國國防部在2025年國防材料發展預測中提到，只有復合材料能夠將強度、模量和耐高溫的指標在現有基礎上同時提高25%以上。

正是如此，復合材料正成為航空以及國防裝備的關鍵材料。

一、航空航天領域

滑雪板

用碳纖維增強復合材料製造的滑雪板，其特點是剛性大，耐摩擦，在轉彎、斜坡和越野賽中腳底用力較小。用CFRF製造的滑雪杖在運動界也享有盛名。其特點是剛性大、重量輕，一般在150克左右。

⑨ 碳纖維增強基復合材料的發展

目前，碳復-碳復合材料制的發展立足於新工藝、新設備的研製與發展，努力降低生產成本，而且努力的想辦法克服自身的缺點。如：碳-碳復合材料的抗氧化的性能差，目前改善的方法有：浸漬樹脂時加入抗氧化劑；氣相沉碳時加入其它抗氧化元素等等。碳-碳復合材料還有其它固有的缺點，如在加工方面製造加工的周期太長、可塑性太差、成本太高，這些不足之處在以後的發展中將會得到解決。

⑩ 炭纖維復合材料主要有什麼行業用到

普通碳-石墨製品的脆性，是碳素材料的最大弱點。多年來人們為提高碳素製品的可撓性和機械強度，進行了廣泛深入的研究。從20世紀60年代初期開始發展起來的碳纖維及其復合材料，由於具有很高的比強度、比剛度等優異特性，在工程應用上越來越受到重視。碳纖維系採用天然纖維或人造纖維在一定條件下經加工和碳化而成。如果用來製造復合材料，則碳纖維還要經過一系列表面處理。由於聚丙烯腈合成纖維含碳量高，工業上普遍用它作原料。原料絲首先利用一般紡織機械將纖維絲束整成卷，或拉成無緯布。為了提高碳纖維的強度和彈性模量，常常在碳化之前先經預氧化，預氧化是在預氧化爐中於210-230℃高溫下進行的。預氧化可以加速聚丙烯腈分子形成環鏈的芳香結構，使分子間牢固地結合在一起。然後在非氧化性氣紙中於1000-1100℃的高溫下進行碳化，如果最終希望得到石墨化纖維，則需進一步在 2500-3000℃下經過石墨化處理。碳纖維與普通碳-石墨製品一樣，具有優良的耐熱和耐腐蝕性能，但導熱性卻保持了原料纖維的特點，比較低。因此，常將碳纖維織成碳布或碳氈用作感應爐和電阻爐的熱屏蔽材料。石墨化的纖維則有較高的導熱率，作為發熱元件可以在真空或惰性氣體爐內用到2500℃。石墨化纖維編織成石墨紗經聚四氟乙烯浸漬，用於輸送腐蝕性介質的化工泵的城料密封，不僅有良好的密封性，且使用壽命長。碳纖維復合材料有碳纖維/樹脂、碳纖維/金屬、碳纖維/碳等各種製品，其中以碳纖維增強樹脂的復合材料應用最多。玻璃纖維的比強度與碳纖維差不多，但比剛度卻低很多。顯然，碳纖維/樹脂復合材料比玻璃鋼有更優越的性能。目前碳纖維復合材料在航空工業上已得到廣泛應用，在汽車工業、原子能工業中亦逐步擴大使用范圍。利用這種材料的高比強度、高比剛度和優異的耐蝕性，用作化工機械的高速回轉件如離心機轉鼓、泵的葉輪或壓力容器等無疑具有良好的應用前景。