上海机器人手臂用碳纤维种类有哪些工艺

现代竞争武器装备向着低能耗、大载荷、隐身化和高机动性快速发展，对制造武器装备的新材料技术提出了新的更高要求。回顾历史不难发现，碳纤维材料每次取得重大研究进展，都伴随着相关需求的有力牵引。20世纪50年代，为解决导弹喷管和弹头耐高温、耐腐蚀等关键技术难题，美国率先研制出了粘胶基碳纤维。此后，伴随着更高性能、更多品种碳纤维材料的出现，看似柔软的纤维也成了大国竞争的“新材料”。碳纤维是含碳量在95%以上的新型高性能纤维，制造技术难度大，是衡量武器装备系统先进性能的重要标志。碳纤维材料的制造工艺十分复杂，涉及化工、纺织、材料、精密机械等领域，是一项集多学科、高精尖技术于一体的系统工程。复晟碳纤维复合材料利用特殊的叠层技术，使碳纤维预浸料形成特殊结构排布；上海机器人手臂用碳纤维种类有哪些工艺

现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法。

制造碳纤维用的原纤维名称化学组分碳含量、碳纤维收率、黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C，H9580~90

采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气，或用耐燃试剂等化学处理)，碳化(400~1400℃，氮气)和石墨化(1800℃以上，氩气气氛下)。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。

另一种制造碳纤维的方法是气相生长法。将甲烷与氢的混合气体在催化剂的存在下，于1000℃高温下反应，可制得不连续的短切碳纤维，最大长度可达50 cm。其结构不同于聚丙烯腈基或沥青基碳纤维，易石墨化，力学性能良好，导电性高，易形成层间化合物。 上海机器人手臂用碳纤维种类有哪些工艺碳纤维重量轻但比强度高，是要求较高的机械设备轻量化的理想材料。

碳纤维比较难加工

碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征，碳纤维是一种的力学性能优异的新材料。

就拿碳纤维和我们常见的钢材来说，碳纤维的强度在 400 到 800 兆帕左右，而普通钢材的强度为 200 到 500 兆帕。再来看韧性，碳纤维和钢材基本类似，没有明显的区别。

碳纤维具有更高的强度，更轻的重量，所以说碳纤维是新材料中的**。正因为这种优势，碳纤维增强复合材料(CFRP)在加工过程中，基体和纤维存在较为复杂的内部相互作用，使其物理特性与金属有较大区别，CFRP密度远小于金属，而强度大于大部分金属。因为 CFRP 的不均匀性，在加工过程中往往会出现纤维拉出或基质纤维的脱离；CFRP 具有较高的耐热性和耐磨性，使其在加工过程中对设备的要求较高，因此生产过程中产生大量切削热对设备磨损较为严重。

同时，其应用领域的不断扩展，要求也越来越细腻，对材料适用性做出要求，对CFRP的质量要求也越来越苛刻，也致使加工成本上浮。

碳纤维是指碳含量为90% 或以上的强度高、高模量纤维。碳纤维有100年的历史，自20世纪50年代以来，碳纤维开始用于航空航天工业，其性能和工艺得到了高速发展。尽管碳纤维被贴上了高性能、高成本的标签，但根据不同的分类标准，碳纤维也有不同的分类。根据常见的制造工艺，碳纤维可分为湿碳、干碳和锻造碳纤维。

湿碳是在碳纤维布上刷不饱和树脂胶，然后用清洁剂固化。湿碳的成本相对较低，因此就组件强度和制造成本而言，它将比干燥便宜得多。

干碳是通过在特定温度和压力下固化而形成的。干碳具有出色的轻质性能，是超级跑车和高性能汽车的理想材料。 碳纤维复合材料热膨胀系数小，蠕变小，能适应温差大的工作环境。

按照用途市场划分，2020年碳纤维应用市场细分大致如下：

风能———23％

航空航天———20％

体育用品———12％

汽车———10％

压力容器———10％

用于注塑塑料和其他短纤维应用的复合材料———8％

建筑和基础设施———8％

其他细分市场———9％

正如COVID之前的时期一样，随着新应用和项目的投产，碳纤维的所有细分市场都具有巨大的增长潜力。在COVID-19暴发之前，碳纤维具有吸引力的潜在长期大趋势保持不

变。碳纤维的优势：刚度、较高的强度重量比、耐腐蚀性、导电性等，至今仍然有效。为了实现增长，碳纤维和CFRP零件必须同时具有技术和经济效益。

目前，引入碳纤维复合材料的汽车零部件包括轮毂、传动轴、车门等。上海机器人手臂用碳纤维种类有哪些工艺

碳纤维车身重量轻，刚性高，抗碰撞能力强。上海机器人手臂用碳纤维种类有哪些工艺

提到碳纤维我都会想到是坚固，轻便并且价格昂贵（相对于钢材和铝产品）例如用在F1赛车等要要求产品上，但现在有在民用汽车上，其实碳纤维是广义的物质统称，衍生出来的复合类材质很多。

不同的复合材料根据碳化率不同高温热处理温度成本也不一样，从而生不同碳纤维材料之间的价格也会相差很大。随着技术的发展，应用范围变大，更多资金的投入，回收再利用技术的成熟，碳纤维的成本会进一步下降。碳纤维复合材料在汽车上的应用会越来越多。

因此，碳纤维在汽车领域的应用会越来越广阔，将来汽车的排放会越来越低碳，而汽车本身将越来越“高碳”。未来颠覆汽车的两个技术就是，碳纤维新材料，智能化。

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