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关于新型碳纤维
据日本东丽官网11月19日报道,日本东丽已开发出新的碳纤维,实现更高的拉伸强度和拉伸模量,TORAYCA®MX系列,将扩大其产品线。该公司还将使用MX系列碳纤维引入预浸胶(高性能树脂浸渍织物),以促进各种应用。
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关于新型碳纤维
一般来说,模量350GPa或更高称为高模量碳纤维。与以往产品相比,新型碳纤维在保持不易变形(弹性模量)的同时成功提高强度。碳纤维难以兼顾强度和弹性模量,这成为开发的焦点之一。有分析认为,这是世界范围内首次以这一水平量产兼顾2个功能的碳纤维。
报道称:新型碳纤维的弹性模量为377GPa,加工为束状时的拉伸强度为5.7 GPa。
从上面东丽碳纤维性能指标表上可以看出,其实这个新型碳纤维是在M40JB基础上,强度提成30%(拉伸强度提高到了T800级碳纤维的水平),模量保持不变。
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新型碳纤维是如何突破的?
2014年3月,东丽宣布研制成功的T1100G碳纤维。东丽利用传统的PAN溶液纺丝技术,精细控制碳化过程,在纳米尺度上改善碳纤维的微结构,对碳化后纤维中石墨微晶取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制,从而使强度和弹性模量都得到大幅提升。T1100G的拉伸强度6.6GPa,比T800提高12%(在日本东丽官网最新的说明书中,T1100G强度已修改为7.0GPa);弹性模量324GPa,提高10%。
这次公布的新型碳纤维M40X,日本东丽以纳米为单位控制纤维的内部结构,同时让细小的碳结晶朝相同方向整齐排列。M40X与现有产品保持了同等弹性模量,同时提高了强度。
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新型碳纤维应用前景
在飞机和汽车上,使用碳纤维用替代金属的情况正在增加。目的是减轻重量,改善燃效性能。从开发周期较长的飞机来看,有望从下下一代开始采用。东丽认为,还有望应用于以电力马达和电池驱动的电动飞机。
即使减少碳纤维的使用量,也能维持成型的零部件的性能,可减轻飞机等的重量。东丽将首先推动在高尔夫用具和无人机上采用新型碳纤维,力争到2020年代后半期用于飞机。该公司还将使用MX系列碳纤维引入预浸胶(高性能树脂浸渍织物),以促进各种应用。
日本东丽官网原文标题
东丽全球官网题目:Toray Develops TORAYCA® MX Series Carbon Fiber with High Compressive Strength, High Tensile Modulus; to Introduce Prepreg
东丽日本官网题目:高圧縮強度・高弾性率を両立させた炭素繊維トレカ®MXシリーズ およびプリプレグの展開について