碳纤维复合材料简介.ppt

航天航空国防 用碳纤维布
碳纤维布
体育娱乐器 材用碳纤维布
工业用碳 纤维布
碳纤维管 又称碳素纤维管，也称碳管，碳纤管，是采用碳纤维 复合材料预浸入苯乙稀基聚脂树脂经加热固化拉挤（缠挠） 而成。
碳纤维管
钓竿 管道 Vision 04
a.碳纤维制造的钓竿具有质轻、坚实、抗拉强度高的特点， 但在使用时应特别注意防电。 b.碳纤维制造的管道具有强度高，寿命长、耐腐蚀，质量 轻、低密度等优点；尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、 自润滑和吸能抗震等一系列优异性能；并具有高比模、耐疲劳、 抗蠕变、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等。
二、结构—性能
1、结构

碳纤维主要是由碳 元素组成的一种特 种纤维，其含碳量 随种类不同而异， 一般在90%以上。
碳纤维是由含碳量 较高，在热处理过 程中不熔融的人造 化学纤维，经热稳 定氧化处理、碳化 处理及石墨化等工 艺制成的。
碳纤维是一种 力学性能优异 的新材料，它 的比重不到钢 的1/4，碳纤维 树脂复合材料 抗拉强度一般 都在3500Mpa 以上，是钢的 7~9倍，抗拉弹 性模量为 23000~43000 Mpa亦高于钢。
碳纤维棒 是采用高科技复合材料碳纤维原丝经浸乙烯基树脂高温固 化拉挤（或缠绕）制成的。 特点
1、重量轻，强度高 2、耐腐蚀，抗老化，使用寿命长 3、安全性好 ，抗冲击高，可设计 性强，是现代工农业产品不可缺少 的新型替代材料之一。 休闲产品中，最早应用PAN碳纤维 的是钓鱼竿。碳纤维还广泛应用于 滑雪板、雪船、滑雪杆、棒球棒、 公路赛以及船舶类体育用品。
碳纤维的发展前景
碳纤维复合材料是随着军工事业发展起来的一种新型材料，属于高 新技术产品。 碳纤维复合材料具有一系列优异性能：高比强度、高比模量、耐高 温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电系数小、传热系数小、热膨胀系数 小等。碳纤维复合材料既可作为一种结构材料承载负荷，又可作为一种 功能材料发挥作用。 碳纤维复合材料发展十分快，在多个应用领域得到广泛使用。 纤维 增强塑料包括碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维等，这些复合材料一般具有 耐腐蚀、耐紫外线、轻质、高强和非磁性等优异特性，80年代初，作为 工程材料在其物理力学性能有了突破性的改善和提高。碳纤维材料由于 性能优于其他复合材料而脱颖而出。最初，碳纤维复合材料应用仅局限 于航天、军事和船舶工程应领域，后来应用范围逐步扩大到土木工程， 自80 年代末至90 年代初，加固修复混凝土结构属于欧美和日本等发达 国家兴起的一项新技术，目前这项技术已成为土木工程领域研究的热点。

航空航天应用
航空航天方面飞机上使用了大量的碳纤 维，TORAY的TORAYCA碳纤维有望将被大 量地应用在他们的新型客机A380上。比如 飞机的主翼、尾翼和机体等第一次构造材料； 火箭的排气椎体、人造卫星结构体、太阳能 电池板和天线等。
体育应用
体育应用中的三项重要应用为高尔夫球 棒，钓鱼杆和网球拍框架。其它的体育项目 应用还包括冰球棍，滑雪杖，射箭，和自行 车，同时，碳纤维还应用在划船，赛艇，冲 浪，和其它的海洋运动项目中。
ACCC导线的性能特点
耐热性好，载流量是常规钢芯铝绞线两倍。在不进行改造 杆、塔情况下可以重新架设新线。碳纤维复合芯铝绞线中 的铝导线截面积比钢芯铝绞线多29%。ACCC导线在200℃高 温下能有效运行，而常规钢芯铝绞线（线）的使用 温度为100℃。因此，特别是在大雪灾发生时，通过提高 输电线的载流量，将导线的工作温度提高，融化输电线上 覆盖的冰雪，能最大限度保护输电线免受冰雪的影响。强 度为普通导线的2倍。普通钢丝的抗拉强度为 1240MPa~1410MPa，而ACCC导线的碳纤维混合固化芯棒， 是前者的两倍。因此，当输电线上覆冰后，能承受普通导 线两倍的重量，大大增加了导线的载重量。
一些相关碳纤维产品的图片
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碳纤维复合材料
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碳纤维复合材料
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碳纤维 增强塑料 来制造卫 星和火箭 等宇宙飞 行器
这仅仅是个开始
ACCC 碳纤维复合芯导线
ACCC碳纤维复合导线是目前全世界电力输变 电系统理想的取代传统的钢芯铝铰导线、铝包钢 导线、铝合金导线及进口殷刚导线的新产品， ACCC碳纤维复合导线与传统导线相比具有重量轻、 强度大、低线损、弛度小、耐高温、耐腐蚀、与 环境亲和等优点，实现了电力传输的节能、环保 与安全。

线
1000
路
500
增
501万元
容
0 2×LGJ钢芯铝绞线
碳纤维复合加强芯导线
改
造
碳纤维复合芯导线应用案例
27
我国碳纤维复合材料发展情况
碳纤维复合芯导线在各电网使用比例
10%
4%
3%
13% 14%
南方电网 华东电网 华中电网 华北电网 西北电网 56% 东北电网
碳纤维复合芯导线在各电压等级线路应用比例 1% 2% 6%
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
33
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
体育休闲用品
24
我国碳纤维复合材料发展情况
每年碳纤维用量：碳纤维布（含板等）约400-500万平方米，
总重量1000吨左右
产品形式：碳纤维布：200、300g/m2（约4/5左右）
建
碳纤维板：少量（约1/5左右）
筑
补 碳纤维品种：12k，复合材料发展情况
22%
500kV
其他
110kV
220kV
330kV
69%
2006年至今，已有100多条线路挂线运行， 总长超过5000km，占全球总里程一半以上。
一般工业应用——电力输送
28
我国碳纤维复合材料发展情况
碳纤维复合材料叶片
29
我国碳纤维复合材料发展情况

碳纤维的环保意义
05
与价值
减少对传统材料的依赖
01
碳纤维作为一种高性能材料，可 以替代部分传统金属材料，降低 对矿产资源的开采和加工需求， 从而减少对环境的破坏和污染。
02
碳纤维的制造过程相对环保，不 需要经过高温熔炼，可以减少能 源消耗和碳排放。
降低碳排放，助力碳中和目标
碳纤维的制造和使用过程中，碳排放 量相对较低，有助于实现碳中和目标 。
汽车工业领域
车身结构
碳纤维复合材料能够显著 减轻汽车重量，提高燃油 效率和性能，因此在车身 结构中广泛应用。
汽车零部件
碳纤维复合材料也用于制 造汽车零部件，如发动机 罩、车门、车顶等。
电动汽车电池组
碳纤维复合材料在电动汽 车电池组中作为结构材料 ，能够提高电池组的强度 和刚度。
体育器材领域
自行车
VS
建筑补强
碳纤维复合材料也用于对建筑结构进行加 固和补强，提高结构的承载能力和耐久性 。
其他领域
压力容器和管道
碳纤维复合材料在制造高压容器和管道中作为结构材料，能够承受高压力和温度。
电子设备
碳纤维在制造电子设备中也有广泛应用，如电路板、连接器和外壳等。
碳纤维的未来发展
04
与挑战
碳纤维的研发进展
影响因素：生产工艺对碳纤维的性能 有很大影响，如温度、压力、时间等 工艺参数都会影响碳纤维的结构和性 能。
碳纤维的性能优势
02
高强度与轻量化
总结词
碳纤维具有高强度和轻量化的特性，使其成为高性能材料的 重要选择。
详细描述
碳纤维是一种高性能纤维，其强度和刚度都非常高，能够承 受较大的压力和弯曲应力。同时，碳纤维的密度非常低，比 传统的金属材料轻得多，因此使用碳纤维可以大大减轻产品 的重量。