碳纤维总类
二、聚丙烯腈基碳纤维发展现况
2.1世界总况
1959年日本的进藤昭男发明了用聚丙烯腈(PAN)原丝生产碳纤维的方法。1969年,日本东丽公司研究成功特殊的单体共聚PAN基碳纤维,结合美国联合碳化物公司(Union Carbide)的碳化技术,生产出高强度、高模量碳纤维。20世纪70年代末以来,国外许多以PAN纤维为原料制造碳纤维的厂家在原料供应及碳纤维的生产、供销方面进行广泛合作与竞争,促进了PAN基碳纤维工业的长足发展。特别是进入90年代以后,由于PAN基碳纤维性能优越,应用领域日益扩展。
目前世界PAN基碳纤维已进入发展旺盛的成熟期,主要表现为:
1)PAN基碳纤维产量急剧提高,生产规模大型化,产品价格下降。2)PAN基碳纤维生产工艺、设备、技术不断改进,碳纤维性能不断提高。如:日本东丽公司已开发出高强型T1000系列碳纤维,抗拉模量295GPa,拉伸强度达7.05GPa,而其高强高模MSJ型抗拉模量达640GPa,抗拉强度为3.62GPa。3)应用范围从少数高科技领域、军事部门扩展到整个工业民用的各个部门。
目前,聚丙烯腈基碳纤维产量约占全球碳纤维总产量的90%,生产能力约为31565t/a,其中小丝束碳纤维约为23165t/a,占73.4%,大丝束碳纤维约为8400t保护层厚度的增加对延迟锈胀混凝土的开裂是有利的,但当保护层混凝土一旦开裂,保护层厚度越大,相同製缝截面转角引起的保护层外侧位移越大,亦即保护层混凝土的开口位移越大。但从图中可以看出,相对保护层厚度c/d'与保护层混凝土开口位移之间并非呈线性关系。/a,占26.6%;日本东丽、东邦和三菱三家公司的高性能小丝束碳纤维生产能力合计为17500t/a,占世界高性能小丝束碳纤维总能力的75.5%,基本控制了世界高性能小丝束碳纤维的生产。
聚丙烯腈基大丝束碳纤维世界总生产能力为8400t/a,A级植筋胶原料必须是:改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基醋类胶粘剂,<<国家标准混凝土结构加固设计规范GB>>严禁使用乙二胺作改性环氧树脂固化剂!通过抗冲击剥离韧性检测!湿热老化抗震性能必须检验合格,并符合实际无毒卫生等级要求。福塔菲尔(Fort-afil)、卓尔泰克(Zohek)、阿尔迪拉(Aldila)、爱斯奇爱尔(SGL)等四家公司垄断了世界聚丙烯腈基大丝束碳纤维的生产。其中福塔菲尔公司为3500t/a,占通过分析实验数据可知:同类同径钢筋的锈后名义力学性能的退化规律较为类似,即随着钢筋质量锈蚀率的增加,各名义力学指标逐渐减小,且钢筋的伸长率对质量锈蚀率更为敏感。世界聚丙烯腈基大丝束碳纤维总生产能力的41.7%,居世界的首位。