碳纖維對(duì)其他工業(yè)范疇結(jié)構(gòu)使用前景的剖析
作為高本錢(qián)高功能碳纖維復(fù)合資料的最初運(yùn)用目標(biāo)主要是航空航天范疇，經(jīng)過(guò)40年的開(kāi)展，已根本形成了一套完整的技能系統(tǒng)，并完成了低本錢(qián)復(fù)合資料技能的工程化運(yùn)用。跟著航空航天復(fù)合資料技能的老練，碳纖維復(fù)合資料的運(yùn)用正在向其他工業(yè)范疇推行。但因?yàn)楹娇蘸教旃I(yè)的特色，現(xiàn)有的復(fù)合資料技能也具有必定的局限性，歸納起來(lái)有以下特色：
a、因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)輕量化有極高的經(jīng)濟(jì)效益，因而對(duì)產(chǎn)品的本錢(qián)有較強(qiáng)的承受能力，一般只用碳纖維復(fù)合資料，或與金屬的混合結(jié)構(gòu)；
b、因?yàn)楹娇债a(chǎn)品的直接制作本錢(qián)較高，希望有盡可能長(zhǎng)的運(yùn)用壽數(shù)，碳纖維復(fù)合資料結(jié)構(gòu)根本上無(wú)限的疲憊壽數(shù)和耐腐蝕功能正合適它的運(yùn)用，使得環(huán)保和循環(huán)運(yùn)用的壓力較??；
c、因?yàn)楹娇蘸教飚a(chǎn)品不是大眾日常生活用品，即便最暢銷(xiāo)的飛機(jī)類(lèi)型，年產(chǎn)量不會(huì)超越幾百架，故為此研制的制作工藝一般只合適于批量不大的產(chǎn)品；
d、現(xiàn)在所用的飛機(jī)復(fù)合資料結(jié)構(gòu)主要是板殼類(lèi)產(chǎn)品，而航天器則多為筒殼類(lèi)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，這兩類(lèi)結(jié)構(gòu)的制作工藝相對(duì)比較老練。
當(dāng)時(shí)各行各業(yè)都在探究碳纖維復(fù)合資料在結(jié)構(gòu)中運(yùn)用的遠(yuǎn)景，但最要害的障礙仍然是本錢(qián)，不同行業(yè)對(duì)本錢(qián)的希望值和承受能力不同，因而對(duì)本錢(qián)的考慮有必要根據(jù)本行業(yè)的特色，只要打破了適用于本行業(yè)的低本錢(qián)復(fù)合資料技能的瓶頸，碳纖維復(fù)合資料才干在這些范疇得到推行運(yùn)用。下面就工業(yè)范疇的結(jié)構(gòu)化分，給出了四點(diǎn)不同的定見(jiàn)：
a、類(lèi)似于航空航天范疇，結(jié)構(gòu)減重會(huì)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益，其對(duì)本錢(qián)的承受能力也比較強(qiáng)，且批量不大，例如碳纖維無(wú)人機(jī)的機(jī)殼、工程車(chē)輛的吊臂、高空消防車(chē)的云梯等，當(dāng)然像F1賽車(chē)這樣的競(jìng)技車(chē)輛和其他體育用品也在此列?，F(xiàn)有的低本錢(qián)復(fù)合資料技能能夠直接轉(zhuǎn)化用于這些產(chǎn)品，因而在往后5年這些范疇的復(fù)合資料運(yùn)用會(huì)急劇添加；
b、結(jié)構(gòu)減重有重要意義，但對(duì)本錢(qián)的要求很?chē)?yán)厲，有必定的批量，這類(lèi)結(jié)構(gòu)在工業(yè)范疇比較常見(jiàn)，如軌道交通車(chē)輛、城市公交車(chē)輛、清潔動(dòng)力車(chē)輛、特殊用途的改裝車(chē)等。這類(lèi)產(chǎn)品對(duì)全碳纖維復(fù)合資料的價(jià)格無(wú)法承受，但結(jié)構(gòu)功能的安全裕度很大，能夠選用碳纖維與其他價(jià)格較低的資料，如玻璃纖維、芳綸纖維稠濁和層壓板與夾層板聯(lián)合的結(jié)構(gòu)來(lái)替代金屬結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)鋪層規(guī)劃將少量碳纖維用在要害的鋪層和部位（即便運(yùn)用少量碳纖維，也會(huì)使結(jié)構(gòu)功能發(fā)生實(shí)質(zhì)的改動(dòng)），并結(jié)合全體結(jié)構(gòu)的規(guī)劃與制作，在完成結(jié)構(gòu)減重與功能進(jìn)步的一起，使制件本錢(qián)（至少是全壽數(shù)本錢(qián)）低于金屬。這是碳纖維復(fù)合資料運(yùn)用的重要范疇，估計(jì)近期會(huì)取得比較大的打破；
c、對(duì)結(jié)構(gòu)減重有很高的希望，對(duì)本錢(qián)有必定的承受能力，批量較大，運(yùn)用壽數(shù)長(zhǎng)。對(duì)這類(lèi)結(jié)構(gòu)需求改動(dòng)傳統(tǒng)的金屬規(guī)劃思路，充分發(fā)揮全體化結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，并需研制新的自動(dòng)化成形工藝，才干取得本錢(qián)為用戶承受的產(chǎn)品。這是許多工業(yè)范疇產(chǎn)品的現(xiàn)狀，運(yùn)用遠(yuǎn)景是光亮的，但要害是低本錢(qián)的高效成形工藝攻關(guān)；
d、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)減重有很高的希望，但對(duì)本錢(qián)也有嚴(yán)厲的要求，批量大，運(yùn)用壽數(shù)要求低，有必要考慮環(huán)保與循環(huán)運(yùn)用的問(wèn)題，如一般民眾運(yùn)用的轎車(chē)。這是碳纖維復(fù)合資料現(xiàn)在主攻，也是最難霸占的范疇。樹(shù)脂（快速固化熱固性樹(shù)脂與熱塑性樹(shù)脂）和高效成形工藝是下降本錢(qián)（至少是全壽數(shù)本錢(qián)）有必要處理的難題。跟著上述要害的打破，并結(jié)合全體化結(jié)構(gòu)規(guī)劃，碳纖維復(fù)合資料結(jié)構(gòu)就能取得用戶的認(rèn)可，并會(huì)有井噴式的打破。
總歸，在推行運(yùn)用碳纖維復(fù)合資料的過(guò)程中，需求歸納考慮產(chǎn)品的減重要求、功能要求、批量、本錢(qián)承受能力、環(huán)保和循環(huán)運(yùn)用的壓力、現(xiàn)有的技能根底等要素，斷定下降本錢(qián)的要害和攻關(guān)的難度等，并進(jìn)而斷定碳纖維復(fù)合資料在該產(chǎn)品中運(yùn)用的遠(yuǎn)景。
當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)碳纖維工業(yè)還處于萌芽狀況，批產(chǎn)的穩(wěn)定性有待于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間批量出產(chǎn)來(lái)不斷改進(jìn)，跟著批量出產(chǎn)和產(chǎn)品穩(wěn)定性的進(jìn)步，出產(chǎn)速度和成品率也會(huì)不斷添加，碳纖維的本錢(qián)才會(huì)逐漸下降，并參加與國(guó)外產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)。
在線咨詢
