碳纤维为什么那么贵

乐多 问答 2022-04-01 07:21:29 阅读(...)

碳纤维的生产过程非常复杂,每一个过程都有着非常严格的要求,同时还要高精度的操作,其设备的昂贵,制作过程的繁琐,再加上市场的垄断,就导致了碳纤维的价格非常昂贵。

碳纤维,大家都经常听说起,即熟悉又陌生,它是一种高性能材料,既有碳材料硬的固有特性,又有纺织纤维柔的加工特性,被称为材料之王经常用在飞机,火箭,防弹车上的高端材料。现在也用在民用汽车上。

carbon fibre 碳纤维

碳纤维能用来做什么

碳纤维具有许多优良性能,其强度高、模量高、密度低、无蠕变,并且非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好。优异的性能,让碳纤维材质在各种领域都有广泛的应用,比如高尖端领域,航天器(电磁屏蔽)、汽车(跑车)、医疗器械(耐腐蚀)、桥梁隧道(高强度)等等,民用领域的鱼竿、球拍等等。

提到碳纤维都会想到坚固,轻便并且价格昂贵,多用在 F1 赛车等高端产品上,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。

碳纤维贵的原因

1.碳纤维原丝价格比较贵,高等级的碳纤维的原料主要是高等规度、高分子量的聚丙烯腈,这种原料就比较难制备,因为这两种特点满足一个就比较难,何况要同时满足两个,第一个涉及丙烯腈的立体选择性聚合,第二个涉及聚合反应的链转移反应等极难避免的副反应;

2.炭化过程需要精确掌控,不然要么炭化程度不够,要么就结构被破坏,两种极端都会破坏碳纤维的力学性能;

3.碳纤维生产过程非常复杂,每一个过程都有着非常严格的要求;

4.其设备的昂贵,制作过程的繁琐;

5.市场的垄断,就导致了碳纤维的价格非常昂贵。

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泛,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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