长丝碳纤维线

碳纤维发热线：碳纤维发热线的介绍什么是碳纤维发热线？碳纤维发热线是一种新型加热材料，它采用碳纤维作为导电材料，经特殊工艺加工制作而成。

该材料具有电阻值小、导热系数低、机械性能优良、耐腐蚀、高温耐受等特点，可广泛应用于工业、医疗、家庭等领域的加热器材和加热元件。

碳纤维发热线的特点和优点特点1.电阻值小：碳纤维发热线的电阻值为金属导线的1/6，因此能够实现更为精确的温度控制。

2.导热系数低：碳纤维发热线的导热系数为金属导线的1/50，因此不会对周围环境产生过多的热量。

3.机械性能优良：碳纤维发热线的拉伸强度高，弹性模量大，可用于弯曲、扭转、剪切等多种形状的应用。

4.耐腐蚀：碳纤维发热线不易腐蚀，可在酸、碱、盐等恶劣环境下使用。

5.高温耐受：碳纤维发热线可在300℃以下的高温环境下使用。

优点1.节能环保：碳纤维发热线的电热转换率高，热效率高，可使能耗降低50%以上。

2.安全稳定：碳纤维发热线采用直流供电，电压低，没有电磁辐射，没有火花，没有安全隐患。

3.长寿命：碳纤维发热线使用寿命长，可达到10年以上。

4.应用广泛：碳纤维发热线可以应用于多种加热器材和加热元件中，如电热毯、电热垫、电暖器、电热手套、电热鞋垫等。

碳纤维发热线的生产和应用领域生产碳纤维发热线的制作需要经过纤维制成、纤维切割、编织成带、机织成网、热处理、卷伏、绑扎、W型切割等多个环节的工艺加工。

现在国内的制造商已经掌握了相应的技术和工艺，可以主动或被动地提供定制服务，如制作出不同尺寸、功率、电压、使用环境等的产品。

应用领域碳纤维发热线可以广泛应用于工业、医疗、家庭等领域，如：•工业领域：可用于加热架、加热炉、高温干燥箱、加热管等。

•医疗领域：可用于制作射频消融治疗仪、理疗仪等。

•家庭领域：可用于制作电热毯、电热垫、电暖器、电热手套、电热鞋垫等。

碳纤维发热线的未来发展前景碳纤维发热线作为一种高效、节能、环保、安全的加热材料，其未来发展前景广阔。

碳纤维发热电缆与电热膜、碳晶板性能及优势比较三种同属碳纤维发热、同样具备碳纤维的保健功能，但在使用寿命及绝缘上有本质区别、这主要因加工工艺不同造成：电热膜采用短丝碳纤维、或长丝碳纤维下脚料经粉碎研磨成一定细度的粉末、再与专用胶混合成导电涂料印刷在塑料膜上、上层再覆盖一层塑料膜而成。

它的绝缘性靠上下两层塑料膜、寿命取决于胶在高温下抗断裂程度。

最初用于屋顶铺设，后来发展到墙面，近两年到地暖，它的承压性是很大的缺陷，在国外应用已逐渐减少。

由于寿命约5-10年，对长期居住区域来说不是最适合的地暖采暖系统。

厨房与卫生间潮湿环境不便安装，会影响绝缘造成安全隐患以及降低电热膜使用寿命。

不便使用地砖。

碳晶板采用短丝碳纤维、或长丝碳纤维下脚料短切成要求长度、并加入粘合剂均匀铺撒在绝缘材料上压制而成，其安装时接头过多，易造成安全隐患。

碳晶核心发热材料是粉末状碳纤维（粉末状碳纤维是短丝或长丝碳纤维磨碎而成的），碳晶发热板是在工业PVC板上喷射粉末状碳纤维和黏合剂压制而成。

这种碳晶发热片产品性能上存在很大隐患表现为:第一，粉末状碳纤维抗老化能力差，发热片电极抗氧化能力差，喷射不均匀会出现发热不均，过热条件下容易龟裂，容易造成危险隐患。

第二，这种产品只适合干铺，无法满足湿铺。

铺设有局限性。

第三，依附材料PVC板在经过长时间加热过程中容易产生变形扭曲等现象，造成不稳定因素和安全隐患。

第四，这种产品在使用5年之后出现严重衰减,整体寿命一般在15年。

远不能满足地面采暖≥50年寿命要求.碳分子作为自然界里最稳定的分子结构，有不衰减，安全，寿命长，发热快，电热转换率接近100%的特点。

碳纤维是一种强度大、密度小、耐腐蚀、耐高温、具有电学、热学和力学特殊性能的新型材料，是目前世界上公认的最先进的发热材料，断电不起弧，不产生火花。

朝日碳纤维发热电缆采用日本进口的长丝碳纤维，包覆一层耐温280度、抗4000伏电压击穿特性的塑料之王铁弗龙，然后外层包覆耐温130度的阻燃PVC制备而成。

近年来，碳纤维在航空航天、轨道交通、风电、船舶制造、体育交通等领域被广泛应用，成为工业材料在高端科技领域的应用典范［1］。

目前，国家大力发展碳纤维复合材料，在政策的支持下，新产品、新工艺、新技术的发展引领时代的潮流。

从20世纪60年代到现今，我国碳纤维复合材料产品的开发及应用取得了巨大进步，无论纤维制造还是复合材料产品开发应用都有了质的提升，我国正从“碳纤维大国”迈向“碳纤维强国”。

碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐磨、耐腐蚀、抗疲劳、抗剪切、应变能力强等诸多优异性能［2］，与金属材料对比，碳纤维复合材料的质量是钢材的25%，抗拉强度是钢材的5倍，使用寿命为钢材的2~3倍，碰撞吸能性能是钢或者铝的4~5倍［3］。

随着科学技术的发展以及国家轻量化装备应用的发展，碳纤维复合材料的优异性能日益突出，既能降低产品的质量，又能保证产品的性能，降低能耗，已然占领了材料领域的重要位置，形成了一个新型的材料体系。

其中，碳纤维织物作为碳纤维复合材料应用的重要组成部分，是碳纤维复合材料不可缺少的组成部分，其发展必将是复合材料发展的重要里程碑。

1碳纤维织物的分类和特点按照织物中纤维走向及编织工艺进行分类，碳纤维织物可以分为单向织物、双向织物和多轴向织物［4］。

千变万化的编织方式也体现了纤维的可设计性强、可操作性好，可充分发挥复合材料的多样性能［5］。

因碳纤维织物编织方式的不同，决定了产品的性能、外观和用途不同，同时也指明了产品的不同生产工艺路线。

因各种碳纤维织物的力学性能及外观各向异性，决定了每种织物都有各自的特点和使用范围。

碳纤维单向织物是碳纤维长丝沿着一个方向均碳纤维多轴向织物的特点及其发展趋势摘要：阐述了碳纤维织物的分类及其制备工艺。

重点介绍了碳纤维多轴向织物的性能特点及其在航空航天、风力发电、民用等领域的广泛应用，分析了未来碳纤维多轴向织物的发展趋势和市场前景。

关键词：多轴向织物；单向织物；双向织物；碳纤维织物中图分类号:TS102文献标志码:A 文章编号:1005-9350（2024）01-0009-04Abstract:The classification of carbon fiber fabric was described.The performance characteristics of carbon fibermulti-axial fabric and its wide application in aerospace,wind power,civil and other fields were introduced.The future de⁃velopment trend and market prospect of carbon fiber multi-axial fabric were analyzed.Key words:multi-axial fabric;unidirectional fabric;bidirectional fabric;carbon fiber fabricCharacteristics and application of carbon fiber multi-axial fabric收稿日期：2023-11-13作者简介：李倩（1987—），女，江苏连云港人，研发工程师，硕士，主要从事碳纤维纺织工艺的研发，E-mail ：liqian3071107002@ 。

（1）电气性能稳定以长丝碳纤维作为电热体的石英电热管在频繁启动、关闭和长期连续工作过程中，会一直稳定在额定功率± 5%公差范围内工作，不会产生瞬间的功率冲击。

电热功率稳定，升温快，表面工作温度均匀，电热转换率高达99%，因此有利于提高对环境的热交换效率。

长丝碳纤维可用于缠绕压缩天然气瓶（CNGV），油田抽油杆，碳纤维电热线、碳纤维增强板材，碳纤维加固补强布、带、预应力筋，模型骨架材料，摇篮、帐篷支架,海上石油钻井平台支架，隧道、地铁工程，桥梁修复补强，风力发电机叶片等。

（2）短切碳纤维（chopped carbon fiber）碳纤维增强水泥，密封填料，碳纤维增强尼龙、四氟乙烯等各种工程塑料（如笔记本电脑外壳，自行车车架，汽车挡泥板、保险杠，增强家具板材，安全头盔等），碳纤维毡，各种导电纸，防静电材料（复合地板、地毯、矿用风机叶片等），各种电磁屏蔽材料，C/C复合耐磨耐高温密封材料，防火材料（防火壁纸、窗帘等），吸附材料，油田输气、输油管道等。

（3）研磨纤维研磨碳纤维一般用于塑料填充，包括抗静电、电磁屏蔽、复合材料富树脂表面的增强、低成本聚氨酯摩擦材料。

（4）碳布混凝土梁抗弯、抗剪加固；混凝土楼板、桥板加固补强；混凝土砖砌体墙、剪力墙补强；桥墩、桩等柱体加固补强；烟囱、隧道、水池、混凝土管等补强性能下降、致癌的缺点；作为隔热材料，碳纤维的耐热温度最高可达3000℃，远远高于传统的隔热材料，而且不污染环境。

（5）碳毡可应用于电阻材料领域和摩阻材料领域，如各种电热元件和耐摩材料等；同时也具有耐高温性能，广泛用于各种真空或惰性气氛炉的隔热材料领域，如：碳纤维石英电热管、隔热砖、防火墙体，防火板，耐磨材料等。

作为电阻材料，避免了传统电热丝中镍镉铅等重金属对环境的污染；作为摩阻材料，碳纤维在一定的温度范围内其性能随温度的升高而增强，克服了传统石棉材料高温耐摩。

长丝碳纤维可广泛地应用在造纸行业、粮食烘干、食品烘干、工业防潮烘干、工业炉窑、空调补充加热、腐蚀性液体加温、民用领域的空气加热等。

碳纤维丝束形式碳纤维可以按照原丝类型、力学性能、丝束大小、产品形态等不同维度进行分类。

按原料来源：聚丙烯腈（PAN）基、沥青基、粘胶基、酚醛基、气相生长按力学性能：通用型（强度/1000MPa、模量/100GPa ）、高性能型（高强型：强度>2000MPa、模量>250GPa；高模型>模量300GPa）；或高强型、高强中模型、高模型、高强高模型按丝束大小：小丝束、大丝束按产品形态：长丝、短纤维和短切纤维按丝束大小碳纤维是由许多平行的细丝组合而成，因而又会被称为碳纤维丝束。

丝束数是指每束碳纤维中的单丝数量，用K表示，如1K代表一束纤维丝里包含了1000根单丝。

一般而言，1K、3K、6K、12K和24K的被称为小丝束；48K、60K、80K、120K及以上的则称为大丝束。

小丝束碳纤维又被称为航空航天级碳纤维。

当编织成复合材料时，小丝束碳纤维比大丝束碳纤维具有更高的拉伸强度和模量。

虽然性能优越，但是小丝束碳纤维比大丝束成本高很多。

造成两种不同规格碳纤维成本之间差异的主要原因在于其制造过程。

小丝束碳纤维需要更高的碳化温度、更细的纺丝和更长的氧化时间，因此小丝束或常规丝束碳纤维的生产成本高于大丝束碳纤维。

由于具有轻量化和高强度等特点，小丝束碳纤维通常用于航空航天工业，比如直升机旋翼叶片、机翼组件、螺旋桨、座椅和仪表外壳等。

3K和12k 是最受欢迎的材料，广泛应用于工业领域、建筑、娱乐和体育用品。

大丝束碳纤维又被称为工业级碳纤维，其中48K是最常见的大丝束碳纤维等级。

与小丝束碳纤维相比，虽然大丝束碳纤维拉伸强度较低，但具有更高的性价比。

目前主要应用于医疗器械、机电、土木建筑、交通运输和能源等工业领域，应用领域的需求仍在不断增加。

按照原料体系碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈（PAN）基三大种类，各有不同的使用场景和生产方法。

由于高碳产率和优越的性能，PAN基碳纤维占据了碳纤维市场的主导地位。

碳纤维导线技术性能及其施工要点1、碳纤维导线的结构碳纤维复合导线(ACCC-Aluminum Comductor Composite Core)是最早由美国、日本等国家开发的一种新型导线，主要用于航天设备及空间站。

它的芯线是由碳纤维为中心层和玻璃纤维包覆制成的单根芯棒，其外层与邻外层铝线股为梯形截面，是一种性能优越的新型导线，如图所示。

碳纤维导线分为碳纤维棒芯铝绞线和耐热碳纤维棒芯铝合金绞线；其结构和常规钢芯铝绞线相同。

2、技术特点强度高一般钢丝抗拉强度1240MPa，高强度钢丝抗拉强度1410MPa,而碳纤维导线抗拉强度2399MPa，分别是前两者的1.9和1.7倍。

抗拉强度的明显提高可增加杆、塔之间的跨距，降低工程成本。

导电率高、载流量大、耐高温碳纤维导线不存在因钢丝所引起的磁损和热效应，且在相同负荷下，具有更低的运行温度，从而减少输电损失约6%。

相同直径时碳纤维导线铝截面是钢芯铝绞线的1.29倍，因此可提高载流量29%。

常规导线受软化特性和弛度特性的影响，工作温度提高非常有限，提高载流量主要靠加大导线截面来实现；而碳纤维导线得耐高温和低弛度特性，使同直径导线工作温度可以达到150-180 ℃，短时许容温度可达到200℃以上。

ACCC导线与ACSR导线相比具有显著的低弛度特性，在高温条件下弧垂不到钢芯铝绞线的1/2，能有效减少架空线的绝缘空间走廊，提高了导线运行的安全性和可靠性。

线膨胀系数小、弛度小从上表可以看出相同条件下，温度从26.1℃增加到183℃ACSR导线弛度从236mm到1422mm,提高了5倍，而ACCC导线弛度仅从198mm增加到312mm，仅提高0.57倍。

ACCC 导线变化量是ACSR导线9.6%，高温下弧垂不到ACSR导线的1/10，能有效减少架空线走廊的绝缘空间，提高导线的安全性和可靠性。

在相同跨距下，缩小导线长度。

重量轻常规LGJ-240/55导线重量1108Kg/Km（其中铝651Kg/Km，钢芯457Kg/Km）；而ACCC 导线（218mm2）重量653Kg/Km（其中碳纤维棒芯重量仅51Kg/Km）。

碳纤维电地暖的优点与缺点总结优点：1、比传统金属材质发热体的发热电缆节能30%以上。

2、比传统金属材质发热电缆重量小。

3、长纤碳纤维原丝是无机物非金属材料，不氧化，以东邦常用型号来说，含碳率高达99%，寿命中衰减只有1.7%，是任何人类掌握的发热材料中最高的，金属是达不到的。

4、比传统金属红外发射率高，御庭春自己的产品测试下来，碳纤维发热电缆红外发射高达70%以上。

对人体健康保健理疗的作用。

缺点：1、以我从业经验来看，碳纤维地暖施工时间通常比发热电缆的长一些，但是有解决办法。

2、碳纤维发热电缆市场渠道没有金属发热电缆、水暖的做的好，因为历史比金属发热电缆短。

3、碳纤维地暖要求施工工艺比较严格，需要施工人员仔细。

4、优质碳纤维发热电缆由于材料进口，制造成本高于普通金属发热电缆，为了保证销售渠道的利润和存活，售价也比普通金属发热电缆高一些。

5、受困于材料特性，真正靠碳纤维发热体的产品，单根线缆制造长度受限制，必须采用并联做法，这一点对于施工来讲是缺点，对于系统运行安全和售后来说是优点。

6、与水暖比较，无法提供生活热水。

另外，由于我国专利保护问题，很多小厂仿制产品开始出现，采用国产碳纤维，为了降低成本与金属发热电缆竞争，采用单层，2层或者3层护套结构，我个人认为脱离了公司与工厂做事的底线，一味为了销售而降低产品安全性和品质，这种不负责任的做法是对终端客户，合作伙伴，国家法律极大的漠视与不负责，我个人作为碳纤维采暖行业国内入行比较早的人，时时感到无耐与担心，却也没有办法，因为就有贪便宜的终端客户和没有良心的商家和厂家，我只能自律，并且通过百度这个平台告诉大家，请到正规品牌御庭春公司购买产品，请签署完善的销售合同，并请购买后妥善保存这些凭证，以便于万一出现意外维权使用。

现在很多朋友感叹，好不容易买个房，装修还真是非常费神，劳心劳力就怕买错东西，经历一次装修都可以变成行家了，有关装修方面的东西都需要有个了解和对比，比如说供暖方式就有多种水暖、空调、碳晶、金属电缆、碳纤维电缆等。

国内第一条200吨/年PAN基碳纤维原丝生产线正式投产2006年7月7日来源: 在线投稿山西恒天纺织新纤维科技有限公司是致力于高性能纤维的研究与生产的高科技企业，经过该公司科技人员多年的努力，国内第一条200吨/年PAN基碳纤维原丝生产线在该公司建成，2006年6月16一次投料成功，产品质量指标基本达到发达国家水平。

超高强纤维的研发及其生产对于合成纤维工业的发展起着十分重要的作用。

迄今为止，超高强纤维的研制及其生产仍被美国、日本、荷兰、俄罗斯几个工业发达国家所垄断。

我国碳纤维现阶段绝大部分依赖进口。

2004年全国碳纤维用量为4000吨，2005年用量在5000吨，年增长率在20%以上，到2009年将达到7500吨/年，而国内现有生产设计能力为90吨／年，且由于国内原丝质量、生产技术及设备等原因，实际年产量仅为40多吨，无论是质量和规模与国外相比差距都很大。

华皖碳纤维、大连兴科碳纤维有限公司、少数科研院所及山东光威集团都力争在碳纤维生产方面获得突破。

但生产碳纤维的高质量的原丝一直是制约碳纤维发展的一个瓶颈。

超高强纤维的生产技术亦是化学纤维生产技术中难度最高的技术，超高强纤维的生产直接关系国民经济的高速发展和国防工业的现代化。

所以，能否进行技术创新，打破垄断，建立我国超高强纤维工业是我们由化纤生产大国转变成化纤生产强国的重要标志，也是时代赋予我们化纤研发科技工作者的神圣使命。

世界主要高性能纤维在今后五年内将保持良好的大发展势头，目前对我国影响最大的是聚丙烯腈基碳纤维，现正处于严重短缺的状态，影响了许多行业的发展。

因此山西恒天纺织新纤维科技有限公司在榆次腈纶生产线的基础上，经过自主开发创新，成功地生产出了高质量的PAN基碳纤维原丝，为我国“十一五”期间即将大规模产业化的碳纤维生产实现跨越式发展迈出可喜的步伐。

目前该公司与大连兴科碳纤维有限公司合作，碳化后性能优良，得到用户认可，进入批量应用阶段。

表1 我国目前从事碳纤维主业发展的主要企业伸长CV% 99.110每米重mg/m 139816061410沸水收缩% 444回潮% 0.950.990.98含油率% 0.560.570.75吨净利25 万元——碳纤维盈利分析碳纤维的生产工艺短、成本构成比较简单，根据我们的实地调研、碳纤维相关行业资料及工艺参数，我们可以大体测算出碳纤维原丝、碳纤维的生产成本，详见图。

隐蔽系统工程装配式建筑建造系列教材目录3.1 地面防水系统3.2 地暖系统3.3 空气置换系统3.4 快装给水系统3.5 薄法同层排水系统3.6 其他装饰基础材料PART 01 墙体骨架材料3.1 地面防水系统随着装配式建筑中卫生间沉箱的取缔，传统的防水施工也从装修市场中渐渐移除。

装配式装修力推整体卫浴，像汽车一样生产卫生间。

整体卫浴的所有部件都是在工厂预制完成，使用大型压机及钢模实现工业化、标准化生产，速度快，品质稳定可靠。

整体浴室主体通过高温高压一次性模压成型，密度大、强度高、质量轻但坚固耐用。

整体底盘，无须做防水，绝不渗漏。

在全面实现整体卫浴之前，对于一些需要做防水的地面，可以使用以下几种防水材料。

聚合物水泥防水涂料，简称JS防水涂料，J指聚合物，S指水泥，故JS就是聚合物水泥防水涂料。

聚合物水泥防水涂料是一种以聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液与各种添加剂组成的有机液料，和水泥、石英砂、轻重质碳酸钙等无机填料及各种添加剂所组成的无机粉料通过合理配比、复合制成的一种双组分、水性建筑防水涂料。

3.1.1 聚合物水泥防水涂料聚合物水泥防水涂料3.1.2 PVC防水材料聚氯乙烯（简称PVC）防水卷材，是以聚氯乙烯树脂为原料，掺加增塑剂、填充剂、抗氧剂、紫外线吸收剂及其他助剂等一次挤出而成的新型高分子防水卷材。

聚氯乙烯（简称PVC）防水卷材绿色环保、无毒、无害、无污染，具有长久的可塑性、可回收利用、尺寸和颜色稳定、长期耐候性、抗紫外线、耐热、耐老化性、牢固可靠、具有长期可焊性、维修便捷且成本低廉、表面光滑、不易沾灰、易清洁，可长达25年或以上合理使用寿命等诸多优点。

聚氯乙烯防水卷材3.1.3 SBS改性沥青防水卷材SBS改性沥青防水卷材具有很好的耐高温性能，可以在-25～+100°C的温度范围内使用，有较高的弹性和耐疲劳性，以及高达1500%的伸长率和较强的耐穿刺能力、耐撕裂能力。