碳纖維制品具有重要的戰(zhàn)略意義,是國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中不可或缺的戰(zhàn)略性新型材料,但是以往,這項材料技術(shù)多由日本、美國等壟斷,日本對東麗公司是如今頗具規(guī)模的碳纖維企業(yè),而隨著我國的后發(fā)追趕,技術(shù)的進步,我們的碳纖維技術(shù)也在逐步向他們靠近。按強度模量分類,T系列的碳纖維應(yīng)用更廣,按原料分類,PAN基碳纖維是主流。
規(guī)模大的碳纖維企業(yè)在日本,其對碳纖維復(fù)合材料的相關(guān)研究與技術(shù)也更為豐富,因此很多情況下其它企業(yè)對于材料的分類也都是根據(jù)日本東麗公司的標準。碳纖維如按拉伸強度和拉伸模量這兩項力學(xué)性能指標來區(qū)分,可分為通用型碳纖維、高強碳纖維、高模碳纖維、超高強碳纖維、超高模纖維這幾種,雖然對材料的型號如今整個行業(yè)還沒有更統(tǒng)一的劃分,但我們所說的碳纖維分類的T系列代表材料的強度,這也是日本公司的編號。此外,碳纖維材料的模量用M來表示。強度上,T后綴的數(shù)字越大代表產(chǎn)品的強度越大,模量上M后綴的數(shù)字越大代表產(chǎn)品的模量越大。
碳纖維按不同的原材料分類,可以分為PAN基碳纖維、瀝青基碳纖維或粘膠基碳纖維。PAN 基碳纖維的原料來源豐富,且其抗拉強度優(yōu)勢更加明顯,因此PAN基碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域更廣,航空航天、體育休閑、汽車工業(yè)等都可見PAN基碳纖維制品,而瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維的用途較為窄、產(chǎn)量小。其中通用級瀝青碳纖維多用于應(yīng)用于保溫材料領(lǐng)域,高性能瀝青基碳纖維多用于航空航天業(yè)內(nèi)的工程材料,制作耐燒蝕和隔熱材料的多是粘膠基碳纖維。
在實際生產(chǎn)和應(yīng)用中,碳纖維是由一定數(shù)量的碳纖維絲束組成的,相關(guān)碳纖維制品公司提供的產(chǎn)品信息中都會表明其碳纖維品為幾K。1K代表在一束碳纖維絲束中有1000根絲,≤24K的碳纖維被稱為小絲束,24K以上的稱為大絲束碳纖維,小絲束碳纖維的生產(chǎn)成本比大絲束碳纖維高,性能也更加優(yōu)越,因而通常小絲束價格比大絲束碳纖維更加昂貴。