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碳纤维的拉伸性能测试分单丝法和复丝法。

试样制备测试第五章市场研究市场规模成都新能源有限公司编制核准通过，归档资料。

未经允许，请勿外传，投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告二竞争态势国外碳纤维形势分析国内生产厂家三行业投资的热点四行业项目投资的经济性第六章建设周期与预算建设周期二投入预算成都新能源有限公司编制第章研究背景定义碳纤维是先进复合材料最常用的也是最重要的增强体。

碳纤维是由不完全石墨结晶沿纤维轴向排列的种多晶的新型无机非金属材料。

化学组成中碳元素含量达以上。

碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维沥青纤维粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得按状态分为长丝短纤维和短切纤维按力学性能分为通用型和高性能型。

通用型碳纤维强度为兆帕模量为左右。

高性能型碳纤维又分为高强型强度模量和高模型模量以上大于的又称为超高强型模型。

碳纤维制造工艺分为有机先驱体纤维法和气相生长法。

机先驱体纤维法制得的碳纤维是由有机纤维经高温固相反应转变而成。

应用的有机纤维主要有聚丙烯纤维人造丝和沥青纤维等。

将有机母体纤维例如粘胶丝聚丙烯腈或沥青采用高温分解法在度高温的惰性气体下制成的，其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。

维称气相生长碳纤维。

二行业形势虽然当前世界经济发展面临重重危机，但碳纤维的需求仍在升温。

除了传统的航空航天领域外，汽车风力涡轮叶片及压力容器等投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告碳纤维新市场正在兴起。

据相关部门预测，世界碳纤维需求每年将以大约的速度飞速增长，预期年聚丙烯腈基碳纤维全球需求量将达万吨，到年需求量将达到万吨。

大碳纤维制造商东丽东邦三菱丽阳和，已宣布计划在未来年扩产，总投资额为万欧元亿美元，短期看来碳纤维会供不应求。

国际碳纤维市场发展迅速，需求量不断增长给我国碳纤维行业，提供了难得进步发展的机遇。

但我国碳纤维行业基础薄弱，产业发展需要技术人才和资金的持续投入，而且其应用领域对产品品质的要求非常严格。

客观地说生产企业应量力而行，整个行业也应发出明确的信息引导企业正确投资，使我国碳纤维产业快速健康地发展。

成都新能源有限公司编制投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告第二章研究内容碳纤维性质碳纤维是种力学性能优异的新材料，墨化处理而得到的微晶石墨材料。

碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。

它的比重不到钢的，碳纤维树脂复合材料抗拉强度般都在以上，是钢的倍，抗拉弹性模量为亦高于钢。

因此的比强度即材料的强度与其密度之比可达到以上，而钢的比强度仅为左右，其比模量也比钢高。

材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景。

综观多种新兴的复合材料陶瓷基复合材料的优异性能，不少人预料，人类在材料应用上正从钢铁时代进入到个复合材料广泛应用的时代。

二碳纤维的产品形式及制造工艺碳纤维有四种产品形式纤维，布料，预浸料坯，和切短纤维。

布料指的是由碳纤维制成的织品。

预浸料坯是种产品，是将碳纤维按照个方向致排列，状。

切短纤维指的是短丝。

按照不同的配比，这些产品和树脂起应用将形成碳纤维强化塑料。

将树脂附在纤维上可以制成压力容器和轧滚，成都新能源有限公司编制投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告芯儿上，然后进行塑化或硬化处理。

这种方法被称为缠绕成型法将布料放入个模型中，然后用树脂浸泡，这就是所说的树脂转注成型法加压和塑化成型而成的。

将预浸料坯缠绕在个芯儿上，然后将其加热和塑化，这就是所说的薄片缠绕法高尔夫球棒和钓鱼杆。

三产品种类聚丙烯腈基碳纤维聚丙烯腈纤维制备碳纤维属于有机先驱体纤维法。

即将有机纤维在氧化介质如空气氧臭氧氧化氮二氧化氮三氧化硫等气氛中进行低温处理，纤维内部发生交联化氧化脱氢脱水脱二氧化硫以及热分解等复杂的化学反应，其变为热稳定型结构，此阶段是形成纤维的稳定化过程，的惰性气氛高纯氮中进行高温处理，此时纤维内部产生交联环化缩聚芳构化等系列化学反应。

排除其中非碳原子，纤维分子易于沿纤维轴向取向，碳化收率为，附件存在塑性，便于纺丝后的改性处理和经受高温碳化处理，这些特点使其成为迄今发展高性能碳纤维最受人注目的先驱体。

体纤维的质量和性质是生产高性能碳纤维的前提。

成都新能源有限公司编制投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告纯度高强度高取向度细旦化致密化结晶度原丝圆形截面形状，变导系数等性能。

有了制造基碳纤维的方法，也有了制造技术，所以制造高性能基碳纤维原丝质量又成为个技术焦点。

聚丙烯腈基碳纤维的生产主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程。

原丝生产过程主要包括聚合脱泡计量喷丝牵引水洗上油高温碳化表面处理上浆烘干收丝卷绕等工序。

沥青基碳纤维沥青基碳纤维成为目前碳纤维领域中仅次于基的第二大原料路线。

沥青基碳纤维分为两大类类是通用级，由各向同性沥青制造另类是高性能级，由各向异性中间相沥青制造纤维。

沥青基碳纤维的制造工艺流程如下石油渣油煤沥青煤液化油精制或调制各向同性沥青熔融纺丝各向同性沥青纤维不溶化处理氧化气氛各向同性不融化纤维炭化惰性气氛各向同性碳纤维热调制各向异性沥青中间相熔融纺丝各向异性沥青纤维不溶化处理氧化气氛各向异性不融化纤维炭化惰性气氛各向异性碳纤维成都新能源有限公司编制投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告石墨化惰性气氛石墨化惰性气氛各向同性石墨纤维通用级石墨纤维粘胶基碳纤维各向异性石墨纤维高性能石墨纤维木材棉籽绒或甘蔗渣等天然纤维素与和反应生成纤维素磺酸钠，提纯后采用步或两步法制得粘胶，再经湿法纺丝成型和后处理等工序而制成碳纤维。

从粘胶纤维开发成碳纤维有三个主要步骤于炭化过程小于石墨化过程大于工艺流程如下粘胶丝水洗酸洗干燥炭化表面处理浸渍催化剂干燥干燥上浆预氧化收丝由粘胶纤维热解制得的碳纤维的得率通常在，维制得的碳纤维，横截面形状大多不规则，般呈树叶状。

粘胶基碳纤维主要用于耐烧蚀材料和隔热材料。

着其他碳纤维不可取代的地位，仍是重要的战略物资。

成都新能源有限公司编制投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告粘胶基碳纤维产量不足世界碳纤维总产量的。

它虽然不会有大的发展，但也不会被彻底淘汰出局。

在碳纤维领域仍会占有席之地。

活性碳纤维活性碳纤维是随着碳纤维工业发展而开发的新代多孔吸附材料，也是传统吸附材料粉状活性炭的更新换代产品，我国有许多生产厂，如山西东绿活性碳纤维厂山西省长治市郊区霍家工业总司活性碳纤维厂鞍山市化学碳纤维公司辽源化工新材料厂秦皇岛山海关金龙环保材料厂限公司以及市活性碳纤维厂等。

生产活性特性及其制品的原料主要有粘胶丝基纤维沥青纤维和酚醛纤维等。

原料虽然不同，但生产工艺基本相似，需经前处理或稳定化炭化和活化工序。

生产原理完全不同于碳纤维。

生产活性碳纤维的过程尽可能造孔，使其具有多孔结构，而生产碳纤维则不同，尽可能消除孔隙裂纹或孔洞。

气相生长碳纤维气相生长碳纤维和螺旋形碳纤维属于功能型碳纤维。

气相生长碳纤维以低碳烃类为碳源，过渡金属铁钴镍等及其他们的合金化合物等超细离子为催化剂，在氢气还原性气成都新能源有限公司编制投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告氛中使其烃类热解左右成碳而制得纤维状产物。

螺旋形碳纤维的生成过程中，催化剂是基础，助催化剂是必备条件，如果没有助催化剂的存在，则生成。

催化剂是过渡金属等，助催化剂为等，他们生成共晶体助催化剂的存在可降低共晶体的熔点，有利于的生成。

第三章研究方法碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维沥青纤维粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得按状态分为长丝短纤维和短切纤维按力学性能分为通用型和高性能型。

通用型碳纤维强度为兆帕左右。

高性能型碳纤维又分为高强型强度模量和高模型模量以上超高强型模量大于的称为超高模型。

随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，其延伸率大于。

用量最大的是聚丙烯腈基碳纤维。

目前应用较普遍的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。

碳纤维的制造包括纤维纺丝热稳定化预氧化等个过程。

其间伴随的化学变化包括脱氢环化预氧化氧化及脱氧等。

成都新能源有限公司编制投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告第四章测试研究数据来源测试与标准碳纤维的拉伸性能测试分单丝法和复丝法。

下面首先对于单丝法拉伸予以描述非常脆弱，剪切强度很低，稍有不慎就会断裂，因此在每次试验过程中，需要细心耐心，不要对试样造成损伤。

国际标准碳纤维单纤试样的测定和日标碳纤维试验方法指出了采用纸框法固定试样，当然也不排除其他方法。

中国的方法标准正在制定中，曲阜师范大学的张小英张斌在年纺织标准与质量发表了碳纤维拉伸性能的测试方法纺织实验技术实验十五碳纤维强伸性能测试等文章。

单纤维强伸性能试验要采用能测试碳纤维的高强高模纤维强力仪，如型碳纤维强力机型电子碳纤维强力仪外观如图所示型电子碳纤维强力仪成都新能源有限公司编制投资科技产业园碳纤维材料可行性研究报告试样制备纸框法固定试样，剪取适当长度的该碳纤维试验样品，用钢针沿着纤维方向将其分离，使试验样品蓬松便于抽取。

用取样盘来盛取试样，为保证测得结果的准确性，不能对碳纤维造成任何损伤。

采用国外标准制作衬纸很麻烦，的方法。

左右厚的打印纸做基片划出个尺寸合适的框，复制满纸打印图是隔距拉伸尺寸。

若隔距拉伸时，裁切线的长度应增加倍裁切线吻合后用刀片沿裁切线将实线部分裁除，然后两端贴上宽的双面胶纸抽取分离的单根碳纤维试验样品，沿中心虚线放上，并用双面胶纸固定。

也可以用融化后的松试样制备示意图香，将单根碳纤维焊接在纸框上，其焊点起到固定单根碳纤维的作用试验证明采用焊接方式没有双面胶纸固定方式好用，而且夹持试样时要离开焊点再用宽的纸条，沿着裁切线宽度方向覆盖双面胶纸和试验样品端头，离成固定在单个纸框上的待测试样。

注意碳纤维的取样比较困难，尤其处理后的碳纤维，很细，也很难分辨是根还是