碳纖維被用于航天軍工、體育用品、汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)品方面已廣為人知，隨著(zhù)碳纖維大絲束的發(fā)展及碳纖維價(jià)格的下降，一些新的市場(chǎng)正迅速發(fā)展。目前碳纖維已被列為國家化纖行業(yè)重點(diǎn)扶持的新產(chǎn)品，成為國內新材料行業(yè)研發(fā)的熱點(diǎn)，因此碳纖維復合材料有了很好的發(fā)展及應用前景。

　　碳纖維是一種纖維狀的碳素材料，含碳量在95%以上，通常與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等基體結合作為復合材料使用，一般不單獨使用，與傳統金屬材料相比，碳纖維密度僅為鋼材的1/5，而強度可達鋼材的7-10倍，其中環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復合材料被廣泛應用于汽車(chē)工業(yè)、軌道交通、醫療器械、體育器材等高強度減重結構部件，此外碳纖維材料在石油、冶金、紡織等領(lǐng)域的應用也相當廣泛。由于國內技術(shù)能力的限制，目前我國高端碳纖維材料仍依賴(lài)進(jìn)口，并形成國內深加工的現象。目前國內從事碳纖維復合材料制品的生產(chǎn)廠(chǎng)家多達數千家，但是由于產(chǎn)能產(chǎn)量的原因，碳纖維制品仍需大量進(jìn)口。據相關(guān)報道顯示，2014年上半年我國碳纖維及制品進(jìn)口量為5513.2噸，年進(jìn)口量在一萬(wàn)噸左右，進(jìn)口依存度依舊在高位徘徊。  　　究其原因，我國碳纖維生產(chǎn)及下游產(chǎn)品制造技術(shù)仍落后于美、日及其他歐美等國家。目前，國內碳纖維復合材料的成型工藝主要有手糊成型工藝、纏繞成型工藝、拉擠成型工藝、樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝和模壓工藝。而樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝(RTM)是國內碳纖維下游制造企業(yè)常用的一種成型工藝，成型后的制件性能優(yōu)良，適合年產(chǎn)量在5萬(wàn)套左右的部件。是世界上公認的低成本復合材料成型技術(shù)，該技術(shù)發(fā)展很快，并已在汽車(chē)工業(yè)上廣泛采用。如無(wú)錫威盛新材料科技有限公司為中國中車(chē)集團制造的一款工字形碳纖維結構部件。該結構件長(cháng)780mm，腰高42mm，腰厚6mm，腿寬52mm，經(jīng)檢測強度遠超原工字鋼，且重量?jì)H為750g，有效減重達62%，該部件具有耐酸堿等腐蝕、密度小、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，為列車(chē)輕量化發(fā)展產(chǎn)生較大經(jīng)濟效益。據悉，常州今創(chuàng )集團的相關(guān)列車(chē)結構部件也已在該公司進(jìn)行研發(fā)試樣階段。

　　此外，真空袋壓也是碳纖維復合材料制品生產(chǎn)的工藝之一，該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是采用普通濕法鋪層技術(shù),通�？色@得高碳纖維含量的復合材料，環(huán)氧樹(shù)脂可較好地浸漬碳纖維。主要缺點(diǎn)是額外的工藝過(guò)程增加了勞動(dòng)力和成本,并且要求操作人員有較高的技術(shù)水平，生產(chǎn)效率不高。手糊成型工藝，它是依次在模具型腔表面涂布或鋪迭脫模劑、膠衣、粘度適中的環(huán)氧樹(shù)脂(膠衣凝膠后涂覆)和碳纖維,手持輥子或刷子使環(huán)氧樹(shù)脂浸漬碳纖維,并驅除氣泡,壓實(shí)基層。鋪層操作反復多次,直到達到制品的設計厚度。該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是可室溫成型,設備投資少,模具折舊費低，可制造大型制品。主要缺點(diǎn)是屬于勞動(dòng)密集型生產(chǎn),制品質(zhì)量由工人技術(shù)熟練程度決定，手糊用樹(shù)脂分子量低,通�？赡茌^分子量高的樹(shù)脂有害于人的健康和安全。

　　碳纖維復合材料產(chǎn)品的制造技術(shù)涉及材料、設計和工藝三方面，這三方面互相影響，不可缺少。國內碳纖維材料經(jīng)過(guò)近40年的研究、應用及發(fā)展，雖然取得了長(cháng)足的進(jìn)步，但是由于成本及回收等因素，發(fā)展進(jìn)度仍令人堪憂(yōu)。從目前來(lái)看，除了成本因素外，碳纖維復合材料的生產(chǎn)和制造均不同于傳統金屬，無(wú)論是結構設計、材料選擇還是工藝制造均缺乏經(jīng)驗和數據積累，也缺少新的設計標準。另外，只有徹底解決了回收利用問(wèn)題，碳纖維復合材料才可能降低造價(jià)及廣泛利用。

　　隨著(zhù)碳纖維制備技術(shù)、碳纖維表面處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，環(huán)氧樹(shù)脂/碳纖維復合材料的綜合性能還將會(huì )得到提高，并將極大地推動(dòng)環(huán)氧樹(shù)脂/碳纖維復合材料的發(fā)展,并有效地拓寬環(huán)氧樹(shù)脂/碳纖維復合材料的應用領(lǐng)域。目前，國家已在戰略層面上加強了對碳纖維產(chǎn)業(yè)的重視和扶持，并構建平臺，大力開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作模式以推動(dòng)上游生產(chǎn)工藝改良和下游制造與應用。

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