自2010年以來,，全球碳纖維市場已從不到4萬噸增長到2019年的10萬噸以上。在此期間,，碳纖維增長平穩(wěn)且不間斷,，每年增長速度達(dá)到10％到12％。

但是2020年,，隨著COVID-19大流行來襲,，全球碳纖維幾乎在一夜之間發(fā)生了變化。2020年,，全球?qū)μ祭w維的需求總計(jì)約為10.5萬噸,，只比2019年增長1％，預(yù)計(jì)在2021年,，增長幅度也只為1％,。

碳纖維市場受到許多領(lǐng)域應(yīng)用增長的推動(dòng)，例如航空航天,、風(fēng)能,、體育用品、船舶,、汽車,、壓力容器等。在2020年之前，所有這些細(xì)分市場的增長率以及整個(gè)行業(yè)的增長率都在穩(wěn)步上升,。

大型碳纖維管可用于紡織機(jī)械,、鋁箔機(jī)械、塑料薄膜機(jī)械,、造紙機(jī)械,、印染機(jī)械行業(yè)、包裝機(jī)械,、游艇等行業(yè),。半導(dǎo)體行業(yè)用碳纖維種類有哪些生產(chǎn)廠家

碳纖維的制造過程

拉絲：把原材料經(jīng)過加熱，它是增強(qiáng)材料：纏繞成型用的增強(qiáng)材料,，主要是各種纖維紗：如無堿玻璃纖維紗,，中堿玻璃纖維紗，碳纖維紗,，強(qiáng)度高的玻璃纖維紗,，芳綸纖維紗及表面氈等。樹脂基體,，及各種填料,。，擠壓形成凝膠形狀的絲條,，塑料纖維是用數(shù)千條計(jì)的細(xì)絲組成,。

穩(wěn)定：經(jīng)過400度加熱氧化，使熱塑性大分子轉(zhuǎn)換成耐熱性結(jié)構(gòu),。使其在高溫下不融不燃,，保持纖維形狀，熱力處于穩(wěn)定狀態(tài)碳化：加溫1千-2千度將非碳原子驅(qū)離,，隨著高溫氧化變成黑色,，再經(jīng)過碳化爐碳原子結(jié)合在纖維上。

半導(dǎo)體行業(yè)用碳纖維種類有哪些生產(chǎn)廠家碳纖維復(fù)合材料的密度只有鋼的三分之一,，比鋁合金輕30%左右,。

碳纖維比較難加工

碳纖維兼具碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征，碳纖維是一種的力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,。

就拿碳纖維和我們常見的鋼材來說，碳纖維的強(qiáng)度在 400 到 800 兆帕左右,，而普通鋼材的強(qiáng)度為 200 到 500 兆帕,。再來看韌性，碳纖維和鋼材基本類似,，沒有明顯的區(qū)別,。

碳纖維具有更高的強(qiáng)度，更輕的重量，所以說碳纖維是新材料中的**,。正因?yàn)檫@種優(yōu)勢,，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)在加工過程中，基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用,，使其物理特性與金屬有較大區(qū)別,，CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬，而強(qiáng)度大于大部分金屬,。因?yàn)?CFRP 的不均勻性,，在加工過程中往往會(huì)出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離；CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性,，使其在加工過程中對設(shè)備的要求較高,，因此生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量切削熱對設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。

同時(shí),，其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,，要求也越來越細(xì)膩，對材料適用性做出要求,，對CFRP的質(zhì)量要求也越來越苛刻,，也致使加工成本上浮。

含碳量在90%以上的非常高的強(qiáng)度高模量纖維,。耐高溫是所有化纖里面非常高的,。用腈綸和粘膠纖維做原料，經(jīng)高溫氧化碳化而成,。是制造航天航空等高技術(shù)器材的優(yōu)良材料,。

由碳元素組成的一種特種纖維。具有耐高溫,、抗摩擦,、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性 外形呈纖維狀,、柔軟,、可加工成各種織物，由于其石墨微晶結(jié)構(gòu)沿纖維軸擇優(yōu)取向,，因此沿纖維軸方向有很高的強(qiáng)度和模量,。碳纖維的密度小，因此比強(qiáng)度和比模量高,。碳纖維的主要用途是作為增強(qiáng)材料與樹脂,、金屬、陶瓷及炭等復(fù)合,，制造先進(jìn)復(fù)合材料,。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其比強(qiáng)度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是非常高的。 碳纖維復(fù)合材料強(qiáng)度大,，不僅可以很好的承受前端所搬運(yùn)物品的重量,，還可以降低能耗。

碳纖維的市場需求特別是民用市場需求的強(qiáng)勁增長,，使碳纖維在中國的發(fā)展前景廣闊,，潛力非常大，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展方興未艾,。碳纖維屬于國際高精新材料產(chǎn)業(yè),，?除了應(yīng)用至傳統(tǒng)的航空航天領(lǐng)域外，汽車,、風(fēng)力渦輪葉片及壓力容器等市場對碳纖維的需求也在不斷增加,，2010年全球碳纖維需求量達(dá)到?3.5?萬噸左右。目前,，世界碳纖維中?PAN?基碳纖維占各種碳纖維材料的80%以上,，而我國碳纖維的生產(chǎn)和使用尚處于起步階段，碳纖維產(chǎn)量很低,，國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)能力只占世界高性能碳纖維總產(chǎn)量的0.4%左右,，國內(nèi)用量的90%以上靠進(jìn)口。碳纖維的另一個(gè)重要特點(diǎn)是比重低,。比重1.6左右,，是鋁的一半，鋼的五分之一,。半導(dǎo)體行業(yè)用碳纖維種類有哪些生產(chǎn)廠家

碳纖維機(jī)械手臂,，由于重量輕，振動(dòng)幅度小,，熱膨脹系數(shù)小,，不會(huì)產(chǎn)生位移和蠕變，可以提高機(jī)器人的工作精度,。半導(dǎo)體行業(yè)用碳纖維種類有哪些生產(chǎn)廠家

穩(wěn)定：使用400度加熱氧化的方法使熱塑性PAN線形大分子鏈轉(zhuǎn)化為非塑性耐熱梯形結(jié)構(gòu),，使其在高溫下不熔不燃，保持纖維形態(tài),，熱力學(xué)處于穩(wěn)定狀態(tài),。

碳化：需要在溫度1千到2千度，將PAN中非碳元素驅(qū)除,，而后生成含碳量90%以上的具有亂層石墨結(jié)構(gòu)的碳纖維,。

石墨化：需要溫度在2千到3千度，將無定型,、亂層結(jié)構(gòu)的碳化材料向三維石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，是提高碳纖維模量的主要技術(shù)措施。

碳纖維從原絲生產(chǎn)工藝到制成品的詳細(xì)過程就是由上道原絲生產(chǎn)工藝產(chǎn)出PAN原絲,，經(jīng)過送絲架濕熱預(yù)牽伸后,，由牽伸機(jī)器依次傳送到預(yù)氧化爐，經(jīng)過數(shù)臺(tái)預(yù)氧化爐群的不

同梯度的溫度烤化后,，形成氧化纖維即預(yù)氧絲,；預(yù)氧絲經(jīng)過中溫、高溫碳化爐后形成碳纖維,；碳纖維再經(jīng)過表面處理上漿,、干燥等工藝得到碳纖維成品。全過程連續(xù)走絲,，

精確控制,，任何一道工序出現(xiàn)些許問題都會(huì)影響穩(wěn)定生產(chǎn)和碳纖維產(chǎn)品的質(zhì)量。碳纖維生產(chǎn)工藝流程長,，技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)多,，生產(chǎn)壁壘高，是多學(xué)科,、多技術(shù)的集成,。

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