中国碳纤维研究始于60年代初,但由于当时国际环境恶劣,且西方对中国进行高度技术封锁,加上国内资源紧张,南京碳纤维制品碳纤维的相关研究工作进展相对有限。直到1975年,在主持国防科技、装备和国防工业工作的张爱萍将军部署下,20多家研究所和企业联合起来共同攻关,终于解决了有无的问题。目前,碳纤维制品厂家从企业数量来说,中国碳纤维企业的数量占到全球的67%。在政策推动及国内相关产业迅速发展情况下,大量涌现的中国企业正在升级技术搅动原来的全球碳纤维市场格局。
除了航空领域,南京碳纤维制品不少固体运载火箭的复合材料壳体,也都是用碳纤维缠绕而成,高端跑车上,碳纤维更是一种主要的先进材料。专家介绍说,碳纤维是一种含碳量90%以上的无机高分子特种纤维,同钛、钢、铝等金属材料相比,生产碳纤维制品碳纤维具有比重小、强度高、模量大、耐高温、耐摩擦、耐腐蚀等优异性能和纤维的柔软可加工性。和另外一种同为“碳系”的“神奇材料”石墨烯相比,碳纤维目前的商业用途更为明确。
目前碳纤维复合材料的应用已从航天航空逐步拓展到人类社会的各个领域。南京碳纤维制品适应市场需求,实施自主创新,对标式技术与产品研发向自主品牌创新过渡,围绕具有发展前景的大市场研发专用碳纤维技术,充分改良碳纤维的不足,提升碳纤维材料的性价比,提高复合材料的综合性能等,生产碳纤维制品是国产碳纤维技术发展未来需要重点关注的问题。但是阻碍高端碳纤维复合材料发展的障碍是,目前其由于技术含量高、生产工艺极其复杂等原因,造成使用成本也水涨船高。
生产碳纤维制品碳纤维复合材料是指至少有一种增强材料是碳纤维的复合材料。无论形态如何,连续纤维或者短纤维,单向或者多项、编织或者非编织,都是碳纤维复合增强材料,其优异的比强度和比模量性能可以带来明显的耐用度与减重效果。并且,碳纤维作为添加物还可以提高复合材料的导电和导热性能,且由于碳纤维的热膨胀系数非常小,还可以用来提高复合材料的尺寸稳定性。因此,尽管有着固有的脆性,南京碳纤维制品碳纤维还是成为先进复合材料领域中最为重要的增强纤维之一。
碳纤维材料最大的性能就是在工程应用上它是没有塑性变形的材料,它强度高,模量高。生产碳纤维制品应用在飞机上,飞机起飞降落的时候会出现一定的变形,这种变形不能是永久性的,碳纤维的性能可以满足这一需求。应用在卫星上,卫星正对阳光的一面温度高达一百多度,而背面则低至零下。在这种高温差的条件下,南京碳纤维制品一般金属的热膨胀系数过高,会对卫星的整体结构造成损害,而碳纤维零部件热膨胀系数几乎可以忽略不计,避免了这种情况的发生。