龍億科技：碳纖維材料介紹（32頁）.ppt

1、龍億運動器材（深圳）有限公司龍億科技（惠州）有限公司龍億碳纖維應用研究中心龍億工程技術研究中心廖 木 全 廠長手機：15019462977郵箱：.tw微信:15019462977,碳纖維如何生產制品？A、原材料1、碳纖維2、樹 脂3、其它B、設備：機臺、模具、治具1、安全2、水、電、氣、油3、成本4、其它C、SEA 社會責任1、ISO體系：90001（質量管理體系認證）2、14001（環境管理體系）3、OHSAS歐薩 18001（職業健康安全管理體系）4、EPC（設計-采購-建設模式）5、EMC（合同能源管理體系）D、現金流量,A、原材料 原物料 碳纖維 離型紙 樹 脂 PE 模 其 它,1、

2、碳 纖 維：一、納米碳纖維(CarbonNanofibers簡稱CNF)二、瀝青基碳纖維三、活性碳纖維四、國外碳纖維,一、納米碳纖維(CarbonNanofibers簡稱CNF)是化學氣象生長碳纖維的一種形式，是由通過裂解氣相碳氫化合物制備的非連續石墨纖維。納米碳纖維的性能性能 熱處理前 熱處理后抗拉強度（GPa）2.7 7.0抗拉模量（GPa）400 600斷裂應變（%）1.5 0.5 密度（g/C）1.8 2.1電阻率（-cm）1000 55熱導率（W/m-K）20 1950,（1）制 備制備納米碳纖維有三種主要方法以及特性：（1.1）基體法在陶瓷或石墨基體上散布納米級催化劑，高溫下通入烴

3、類氣體熱解后析出納米碳纖維?；w法本以制備高純納米碳纖維，但納米級催化劑顆粒的制備困難，一般顆粒直徑較大較難制備細直的納米碳纖而且難以實現工業化連續生產。（1.2）噴淋法將催化劑混入苯等有機溶劑，然后噴淋到高溫反應室中，制備出納米碳纖維。噴淋法可實現催化劑連續噴入，為工業化連續生產提供了可能。但噴淋法在噴淋過程中催化劑分布不均勻，且很少達到納米級，因此該法生產的納米碳纖維比例很小，且存在一定的碳黑。（1.3）氣相流動催化法利用此方法可制備出直徑為50200nm的納米碳纖維。其主要的特征是：催化劑并不附著在基體上，也不像噴淋法那樣將催化劑前i%體分散在碳源溶液中，而是直接加熱催化劑前驅體，使其以

4、氣休形式同烴類氣體一起引人反應室，經過不同溫度區完成催化劑和烴類氣體的分解，分解的催化劑原子逐漸聚集成納米級顆粒，熱解生成的碳在納米級催化劑顆粒上生成納米碳纖維。氣相流動催化法可以連續生產，單位時間內產量最大目前利用該法已實現大量生產納米碳纖維是三個方法中最可取的一個方法。,（2）應 用納米碳纖維目前主要應用領域有：（2.1）增加電阻率時附加劑：(1)很多情況下要求消散靜電，一個火花可能會引起一場火災，如少量加入納米碳纖維就可以解決靜電消散問題。(2)對于面板類的靜電噴漆，則要求電阻率達到104-106ohm-cm加入少于3%納米碳纖維就可以達到這一要求。(3)用作電磁屏蔽?？捎米麟姶牌帘蔚牟?/p>

5、料必須滿足電阻率低于1ohm-cm,納米碳纖維在20%加入量情況下,電阻率可達到這一水平。,（2.2）改進力學性能的增強劑納米碳纖維的一個重要用途是改進力學性能,它可以達到連續碳纖維一樣的增強效果,但價格僅相當于玻璃纖維。用納米碳纖維制備復合材料的成本很低,可以采用例如注射成型等低成本生產技術。（2.3）控制熱膨脹系數的添加劑一些國防軍工和民用工業制品要求嚴格控制熱膨脹系數,包括:光學、結構和電子等,像激光器、電子設備、衛星結構、飛機、儀表、控制系統等,納米碳纖維作為添加劑可以調節熱膨脹系數,并進一步達到控制熱膨脹系數。,（3）納米碳纖維的發展(3.1)納米碳纖維是一種新型亞微米增強材料,在一

6、定應用領域有其獨特的優點,在國防軍工或民用工業都具有非常廣泛應用前景。(3.2)加入少量納米碳纖維,工程高分子材料即可取得很好的改性效果,在未來23年內,納米碳纖維將發揮越來越大的作用。(3.3)世界范圍對納米技術的開發與投資將促使納米碳纖維的進一步發展,在土木建筑、基礎設施的應用會促進大規模生產納米碳纖維,并降低其價格。(3.4)在未來十年納米碳纖維的產量可能達到65000噸/年,價格會大幅度降低,它將成為結構復合材料的一種主要的增強材料。,2、環氧樹脂：膠粘劑 固化劑 涂 料 膠 體 固 化 砂 漿 澆 注 涂 層,環氧樹脂基體它是環氧樹脂膠液的固化物環氧樹脂膠液是由環氧樹脂固化劑以及促進

7、劑、改性劑、稀釋劑、偶聯劑和其它助劑組成。根據不同的使用及工藝要求進行。,碳纖維和碳纖維樹脂復合材質有何區別碳纖維是脆性材料，但強度很高，通常是無法單獨使用的。但作為纖維增強可以增加樹脂基體中心，提高樹脂的性能，成為高性能的復合材料，碳纖維復合材料最大優點：密度很低、強度很高、耐 腐蝕。最大缺點：是可加工性差，通常都是 一次成型，手 糊、纏繞、模壓、拉擠等。,B、設 備 機臺、模具、治具 1、安全 2、水、電、氣、油 3、成本 4、其它,C、SEA 社會責任1、ISO體系：90001（質量管理體系認證）2、14001（環境管理體系）3、OHSAS歐薩 18001（職業健康安全管理體系）4、EP

8、C（設計-采購-建設模式）5、EMC（合同能源管理體系）,1、ISO體系：90001（質量管理體系認證）是一種質量管理辦法，是一種對企業建立模塊，而這個模塊是以用戶滿意為目的。分析企業產生產品的關鍵過程，此標準并不是評估產品的優劣程度，而是評估企業在生產過程中對流程控制的能力（CPK）2、14001（環境管理體系）是促進全球環境質量改善定制的一套環境管理的椎架之件。目的是為了加強組織（公司、企業）的環境意識管理能力和保障措施。,3、OHSAS歐薩18001（職業健康安全管理體系）H：健康S：安全E：環境4、EPC（設計-采購-建設模式）廠用節省的能源費用支付能源改造的支出5、EMC（合同能源管

9、理體系）合理組織生產，提高勞動生產效率，提高產品產量和質量，減少殘次品。利用寬低組織生產，減少機械空轉，各種設備是否處在最佳經濟運行。合同能源機制：實際上是一種減少的費用來支付節能項目全部成本的節能投資方式。這種節能投資方式允許公司、企業、工廠用來節能效益，為工廠和設備升級，降低目前的運行成本，降低利用效率。,D、現金流量 是現代理財學中一個重要概念，是按企業在一定會計期間按照現金收付實制，通過一定經濟活動（包括經營活動、投資活動、籌資活動和非經營活動），即企業一定時期的現金和現金等價物的流入和流出的數量。如何建立完善的現金流量管理體系是確保企業生存的發展，提高企業市場競爭力的重量保障。,謝謝

10、大家！,由碳纖維產業鏈看中國碳纖維突圍之道 從碳纖維產業鏈來看，碳纖維的市場前景被全球材料界普遍看好，每一步的發展都備受矚目。然而，我國碳纖維上市公司幾乎全部虧損，新材料之王的光環正在消退。是什么原因導致了我國碳纖維企業現在的困境？我國碳纖維產業又面臨哪些挑戰，存在什么問題？應該采取什么樣的突圍方式？以期幫助我國碳纖維企業突出重圍。,一、碳纖維產業鏈碳纖維是含碳量在90%以上的無機高分子纖維，具有高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導熱和導電等多種優異的性能。碳纖維產業鏈主要包括原絲、碳纖維、中間材料、復合材料和下游應用五個環節。碳纖維的應用領域主要是航空航天、工業應用和體育休閑三大塊。從

11、全球來看，碳纖維在一般工業應用需求占比達61%，航空航天約為22%，體育休閑僅17%。碳纖維國際市場被日、美企業所壟斷，近幾年，土耳其、韓國和沙特和我國等新興國家碳纖維產業正在崛起。,二、我國碳纖維產業面臨挑戰和存在問題（一）面臨挑戰由于碳纖維復合材料應用領域的特殊性，國外對高性能碳纖維技術與高端工藝裝備實施壟斷封鎖，低端碳纖維產品向我國傾銷。日本等國外大型企業占據全球95%以上碳纖維市場，并利用其技術和規模優勢壓低價格，導致國內企業被迫降價。我國穩定生產一個級別的碳纖維后，國外企業的價格就大幅下降一次。受國外低價傾銷和惡意競銷的影響，加上我國碳纖維企業小而散的狀態，質量尚不太穩定，而且生產成

12、本高于進口同類產品價格，全行業呈虧損狀態。上游碳纖維價格大的波動，對下游復合材料企業成本影響很大，制約了我國碳纖維復合材料產業的健康發展。此外，隨著土耳其、韓國、俄羅斯、印度和沙特等國家碳纖維項目的陸續投產，并且隨著國內碳纖維產能的逐步釋放，碳纖維市場競爭將更加殘酷。,（二）存在問題我國碳纖維行業存在自主創新能力不強、關鍵技術落后、復合材料產業薄弱和市場應用開發滯后等問題。碳纖維行業研發、生產與應用相互脫節，產業鏈不暢通是制約我國碳纖維行業健康發展的一大瓶頸。1、上游碳纖維缺乏核心技術近年來，我國碳纖維企業由幾十家迅速膨脹到三四十家，低水平重復建設現象普遍，產業集中度低，無法與國際碳纖維企業巨

13、頭相抗衡。上游碳纖維企業片面強調規模擴張，而忽視技術研發，尚未形成關鍵技術協同攻關、工藝問題共同突破的合作機制。碳纖維技術被日本、美國等專利覆蓋，我國企業缺乏核心自主知識產權的技術支撐，尚未全面掌握完整的碳纖維核心關鍵技術。原絲是生產碳纖維的關鍵，而我國原絲水平落后，絕大多數碳纖維企業采用的是二甲基亞砜原絲技術，質量尚未過關，其他原絲技術發展相對滯后，加劇了技術同質化的低效競爭。我國碳纖維性能不高、產品穩定性差、生產成本居高不下，高性能纖維一些關鍵問題還沒有完全突破。此外，碳纖維設備生產技術幾乎被國外壟斷，且嚴格限制對我國出口。而我國機械制造業落后，碳化爐等關鍵設備研發滯后。因此，提高碳纖維企

14、業的技術水平是當務之急。,2、中游復合材料產業薄弱無論是在技術水平還是產量方面，與國際先進水平相比，我國碳纖維復合材料都存在一定差距。日本、德國、美國等少數發達國家掌握了每平方米70克至75克標準的碳纖維預浸料生產技術，而我國還不能生產每平方米低于80克的碳纖維預浸料，高端碳纖維預浸料主要依靠進口。碳纖維復合材料的樹脂材料以及后端的加工和設備，則完全由美國公司壟斷。我國高性能復合材料整體上尚處于起步階段，層合固化工藝及裝備還相當落后，很多先進的設備還必須依賴進口，制約了我國碳纖維復合材料的發展。3、下游市場需求疲軟 碳纖維復合材料應用對國產碳纖維的牽引效應不足，特別是工業領域用碳纖維需求不足，

15、這嚴重制約了我國碳纖維產業的發展規模和質量。我國從事碳纖維復合材料制品研制和生產，以及設備制造的廠家有百余家。其中大多是生產體育休閑用品，原因在于這些領域 對碳纖維的性能要求不高，不需要長時間的材料認證和成品實驗，門檻較低。,三、我國碳纖維發展 我國碳纖維產業發展正處于關鍵時期，面對國外行業巨頭的打壓，應積極探索適合自身發展的道路。通過實施市場保護制度，加強碳纖維生產企業間以及上下游企業間和科研單位之間的聯系與合作，推進研發、生產、應用一體化，以碳纖維應用帶動上游發展，推動我國碳纖維產業持續健康發展。（一）實施市場保護制度 作為戰略性新興產業，碳纖維產業不應該與成熟產業保持相同的開放程度。將其

16、納入開放的國際環境中，國外優勢企業產品的大量涌入制約了我國碳纖維產業的發展。我國享受在一些發展水平較低的戰略性部門實施一定的貿易保護的特權，因此，要積極制定戰略性新興產業市場保護制度。在我國碳纖維產業發展水平不高，也不具備世界競爭力的情況下，面對國外行業巨頭的打壓，通過實施市場保護制度推動碳纖維等戰略性新興產業的發展。,（二）促進產業鏈協調發展國外碳纖維生產企業與航空航天、汽車工業等碳纖維應用企業建立了良好的合作關系，建立了完整的碳纖維產業鏈。例如，日本碳纖維企業與美國波音公司和法國空客公司合作，在波音B787和空客A380飛機上大量使用碳纖維復合材料。上游原絲直接影響碳纖維的質量和成本，下游

17、應用需求將推動碳纖維的發展，因此，要從整個產業鏈的角度來發展碳纖維產業，提高自主創新能力和開發能力，形成大型企業集團，構筑從原絲、碳纖維、中間材料至復合材料的全套產業鏈，以實現利潤最大化。1、積極培育碳纖維生產建立市場導向的技術創新機制，圍繞航空航天、汽車工業、醫療器械、體育休閑等重點領域。加大技術創新扶持力度，突破和掌握關鍵核心共性技術，促進技術成果產業化。一是建立以企業為主體，高等院校和科研院所共同參與的創新體系，不斷提高企業自主創新意識，并把建設創新型產業作為戰略目標；二是突破制約碳纖維產業發展的關鍵技術和設備瓶頸。提高碳纖維原絲生產技術，發展兩種或兩種以上的碳纖維原絲制備工藝，形成多元

18、化技術體系，為生產高性能碳纖維提供保證。降低生產成本，提高產業化水平；三是加強與國外交流，尋找與國外發達國家合作的突破口，促進我國碳纖維產業持續健康發展；四是加強人才引進和科技合作，以多種形式吸引國內外人才，為行業康發展提供支撐。,2、壯大復合材料產業立足于服務碳纖維，開發出適合我國碳纖維的預浸料，并以預浸料帶動碳纖維的銷售。積極開發碳纖維復合材料低成本制備技術，開展復合材料制造技術先進化，材料高性能化、多功能化和應用擴大化研究。針對碳纖維在國防軍工和航空航天等領域對高性能碳纖維復合材料的要求，此外，積極培育具有競爭力的骨干企業，鼓勵以大型復合材料生產企業為龍頭，開展跨地區、跨所有制的聯合重組

19、，培育若干產業集聚區，提高行業競爭力。3、開拓下游應用領域 由于碳纖維及其復合材料的生產成本較高而限制了其使用范圍。因此，應通過積極降低成本來開拓和培育下游應用市場。針對碳纖維及其復合材料在大飛機制造、航天工程、國防軍工等高端領域應用，積極發展高性能碳纖維及其復合材料；瞄準工業領域這個巨大的市場，著力發展通用級碳纖維產品，并通過降低成本和提升產品性能來增強自身的競爭力，推進其在工業領域的應用；體育用品是碳纖維長期需求的領域，面對普通體育用品等低價產品市場的競爭激烈，應不斷提高產品品質。在國民經濟重點領域形成巨大的碳纖維復合材料市場，建立起完整的碳纖維及其復合材料產業鏈。,謝 謝 大 家！,新型

20、碳纖維布可幫助航空公司節省數百萬燃料成本,來自瑞典的獨特碳布 TExtreme 可大幅度減輕飛機的重量，不僅為創建更加綠色的世界貢獻了一份力量，而且航空公司也因此可以節省大量的燃料成本。用TeXtreme碳纖維布代替當前傳統的材料（如飛機復合板所使用的材料）可減輕飛機的重量，有望每年為20家主要的航空公司節省43，000，000歐元的燃料成本。隨著飛機重量的降低，二氧化碳排放量也隨之大幅度減少（以飛行英里計算相當于繞地球約1，000，000圈）。TeXtreme 是一款新型碳布，采用展開絲束而非紗線生產，如同幾千年來生產織物增強材料的方式一樣。與傳統的織物增強材料所不同的是，TeXtreme

21、實現了重量的減輕，這是其他任何復合增強材料所不能做到的，更不用說是金屬。,Oxeon 營銷與銷售部門副總裁 Andreas Martsman 表示：“購買 TeXtreme 能夠真正幫助航空公司節省成本，尤其是為環保做出貢獻。如果所有的航空公司和制造商都使用這款碳布，他們將有望節省大量的燃料成本和大幅減少二氧化碳的排放量。這款產品能夠在有助于創建更加綠色和更加可持續發展的世界的同時幫助節省數百萬的燃料成本，每個人都會因此受益?！碧祭w維和其它復合增強材料已用于航空業和需要減輕零部件重量的其他市場。復合材料是各種材料的結合，如用于塑料制品的嵌入式織物增強材料。碳纖維是市面上最佳的增強材料之一，用于

22、生產在硬度和強度方面具備良好力學性能的輕量級產品。,如果全球所有的航空公司未來都能夠使用 TeXtreme 來減輕飛機的重量，那么他們則可以節省大量的成本，從而增加利潤和/或為全球旅行者提供更高的服務質量和較低的飛機票價。TeXtreme 絲束展開碳纖維增強材料常用于 F1 賽車、美國杯(Americas CUP)、先進的航空應用以及自行車等各種運動產品。,TeXtreme 簡介 TeXtreme 絲束展開碳纖維增強材料是生產超輕復合材料的最佳原料。TeXtreme 技術不僅靈活，而且不受絲束尺寸的影響，可用于開發優化的定制增強型解決方案，滿足特殊的應用需求。先進的航空、工業和運動產品生產商采用 TeXtreme 絲束展開碳纖維和碳無緯布帶生產的復合零部件不僅重量減輕了20%至30%，力學性能也得到了增強，而且表面光潔度更高。TeXtreme 是 Oxeon AB 的注冊商標。Oxeon 成立2003年，已迅速發展為絲束展開增強領域的市場領導者，其產品以 TeXtreme 品牌進行銷售。,