碳纖維材料的主要用途有哪些

(1)高科技領域

由于碳纖維復合材料密度低、剛性好合強度高，已成為一種先進的航天材料。我國對碳/碳燒蝕材料相關的科技問題進行了深入地研究，其研究成果已在導彈發(fā)射管、固體火箭發(fā)動機殼體、衛(wèi)星和飛船上等得到應用。
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(2)飛機、汽車制造

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碳纖維材料現(xiàn)在也成為汽車制造商青睞的材料，在汽車內(nèi)外裝飾中開始大量采用。其最大的優(yōu)點是質(zhì)量輕、強度大，重量僅相當于鋼材的20%～30%，硬度卻是鋼材的10倍以上。所以汽車制造采用碳纖維材料可以使汽車的輕量化取得突破性進展，節(jié)省能源。業(yè)界認為，碳纖維在汽車制造領域今后的使用量會越來越大。 123,123

航空應用中對碳纖維的需求正在不斷增多，波音777飛機利用碳纖維做結構材料，包括水平和垂直的橫尾翼和橫梁，這些材料被稱為“首要的結構材料”，所以對他們的質(zhì)量要求極其苛刻。對于波音777飛機，日本東麗公司是波音公司指定的唯一有資格的碳纖維制造商。歐洲空客也在他們的飛機上使用了大量的碳纖維，東麗的TORAYCA碳纖維將被大量應用在新型客機A380上。美國波音公司推出新一代高速寬體客機—“音速巡洋艦”，約60 %的結構部件都將采用強化碳纖維塑料復合材料制成，其中包括機翼。它比鋁輕，但強度不相上下。

我國自行研制的碳纖維復合材料剎車預制件，其性能已全面達到國外水平。采用這一預制件技術所制備的的國產(chǎn)碳/碳剎車盤已批量裝備于國防重點型號的軍用飛機，并在B757-200型民航飛機上使用，在其它機型上的使用也在實驗考核中，并將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。

(3)體育休閑用品

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體育應用中的三項重要應用為高爾夫球棒、釣魚桿和網(wǎng)球拍框架。目前，據(jù)估計每年的高爾夫球棒的產(chǎn)量為3400萬副。按照國家和地區(qū)分類，這些高爾夫球棒主要產(chǎn)地為美國、中國、日本和中國臺灣,美國和日本是高爾夫球棒的主要消費地，占80%以上。全世界40%的碳纖維高爾夫球棒都是由東麗公司的碳纖維制成的。全世界碳纖維釣魚桿的產(chǎn)量約為每年2000萬副。網(wǎng)球拍框架的市場容量約為每年600萬副,其它的體育項目應用還包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行車，同時，碳纖維還應用在劃船、賽艇、沖浪和其它的海洋運動項目中。 123456

(4)碳纖維復合材料抽油桿 本文來自123

有關數(shù)據(jù)表明，至2008年有8%～10%更新或新增的抽油桿用碳纖維復合材料抽油桿取代，共需碳纖維320～420t。預測至2010年如果按15%的取代量計算，則碳纖維消耗量可達624t。

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(5)碳纖維加固建筑結構 123456

我國從1997年開始從國外引進碳纖維復合材料加固混凝土結構技術，并開始進行相關研究。由于其巨大的技術優(yōu)勢，近幾年成為了研究和工程應用的熱點。國內(nèi)已有數(shù)十個高校和科研院所開展了此項研究工作，并取得了一批接近國際先進水平的研究成果。由于我國具有世界上最為巨大的土木建筑市場，碳纖維加固建筑結構的應用將呈現(xiàn)不斷增長的的趨勢。

(6)風力發(fā)電機葉片 內(nèi)容來自123456

如今，世界上風力發(fā)電機組的發(fā)電機額定功率越來越大，與其相適應的風機葉片尺寸也越來越大。為了減少葉片的變形，在主乘力件如軸承和葉片的某些部位采用碳纖維來補充其剛度。我國“十五”期間的風機裝機總容量已達到1.5GW，因而碳纖維在風力發(fā)電機葉片上的應用前景看好。

(7)其他應用

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在鐵路建筑中，大型的頂部系統(tǒng)和隔音墻在未來會有很好的應用，這些也將是碳纖維很有前景的應用方面。壓力容器主要用在汽車的壓縮天然氣(CNG)罐上，而且還用在救火隊員的固定式呼吸器(SCBA)上。CNG罐源于美國和歐洲國家, 現(xiàn)在日本和其他的亞洲國家也對這項應用表現(xiàn)出了極大的興趣。

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另外，在X射線儀器市場上，碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。其它應用還包括機器部件、家用電器、微機及與半導體相關的設備的復合材料的生產(chǎn)，可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。

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