2). 钓鱼竿
碳纤维增强复合材料制成的钓鱼竿比GFRP制品或竹竿都要轻得多,使其在撒竿时消耗能量少,而且撤竿距比后者远20%左右。CFRP所制的钓鱼竿长而好,刚性大,钓鱼竿在弯曲之后能迅速复原,使其传递诱饵的感觉较为灵敏。碳纤维增强复合材料的发展及应用前言碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。现在已有商品销售,用碳纤维增强塑料还可以制成渔具的卷铀,其重量不超过l40克,但它的疲劳强度高,耐摩擦,因而使用寿命长。
3).网球拍
复合材料制成的网球拍,轻而坚,刚性大,应变小,可降低球与球拍接触时的偏离度;同时,CFRP的阻尼性好,可延长肠线与球的接触时间,使网球获得较大的加速度。例如,木制球拍的接触时间为4.33毫秒,钢制品为4.09毫秒,CFRP为4.66毫秒,相对应的球的初速度则分别为1.38千米/时、149.6千米/时和157.4千米/时。从20世纪60年代起步,经过30多年的发展和提高,到21世纪初,碳纤维制备技术与工艺基本成熟,市场被逐步打开。这种网球拍已有商品供应市场销售。
中国碳纤维的发展
我国从1968年开始研究碳纤维,很快研究出碳纤维1#,相当于T200的水平,1976年建成中试线,那是与日本东丽公司的差距为5年。后来碳纤维2#的研究久攻不下。差距已拉大20多年,无竞争可言。然而要制得高性能碳纤维,原料沥青中的杂质等必须完全脱除,沥青转化为中间相沥青,这使得高性能沥青基碳纤维的成本大大增加。同时由于发达国家对我国几十年的技术,至今没能实现大规模工业化生产,工业及民用领域的需求长时间依赖进口,
严重影响了我国高技术的发展,尤其制约了航天及事业的发展,与我国经济社会发展的进程极不相称。所以,研究生产、高质量的碳纤维,以满足和民用产品的需求,扭转大量口的局面,是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维,历经近40年的漫长历程。在此期间,由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列,严格控制,制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神,从无到有,逐步建成了碳纤维的工业雏型。但中国国内也正掀起一股碳纤维产业热据不完全统计,至2009年3月,国内有数十家企业介入碳纤维或PAN原丝生产,已建成碳纤维年生产能力3000多t,在建1。20世纪70年代初突破连续化工艺,1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国条PAN基碳纤维扩大试验生产线,生产能力为2t/a;20世纪80年展了高强型碳纤维的研究,
于1998年建成一条新的中试生产线,规模为40t/a。我国主要研究单位有山西煤化所、上海合纤所、北京化工大学、山东工业大学、东华大学、安徽大学、浙江大学、长春工业大学等。目前国内小规模PAN基碳纤维生产企业和科研院所共十余家,生产企业为吉化公司,生产能力100t/a;笔者认为,在碳纤维产业化建设中,要十分注意有序发展,控制规模,规避风险。现有装置生产总能力号称300t/a,实际年产量不足100t;且产品质量不稳定,达不到T300的水平。目前制约我国碳纤维发展的首要原因是PAN原丝质量不过
碳纤维材料如果应用在轨道交通车辆上,除了满足强度、刚度、减重方面的要求,安全性一定时绕不开的话题。经过很多高铁列车的相关事故出现,人们开始对高铁的安全性质疑,甚至是影响未来高铁走向世界的重要因素。安全性核心就在于防火问题,高铁列车是一个密封空间当火灾发生时,乘客是没有办法逃生的。我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维,历经近40年的漫长历程。而且阻燃性不好的话造成的伤害更大,那么使用碳纤维后,因碳纤维具有一定的阻燃性、烟密度、熔滴性以及烟毒性等应用在列车上。这也是为什么高铁要使用碳纤维材料的原因。
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