碳纤维主要由碳元素组成,具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性 外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向,因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小,因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。碳纤维直径只有5微米,相当于一根头发丝的十到十二分之一,强度却在铝合金4倍以上。
目前,国内的每束碳纤维基本处于1000根至1.2万根之间被称为小丝束。大丝束的优点在于相同生产条件下,可大幅度的提高碳纤维单线产能和质量性能,并且实现生产低成本化。
此外,大丝束碳纤维具有95%以上的含碳量,力学性能优异,比重不到钢的四分之一,强度却是钢的7至9倍,并且还具有耐腐蚀的特性,被称为“新材料之王”。
碳纤维技术有很强的技术壁垒,目前仅有日本、美国等少数国家拥有并掌握。上海石化联合众多高校、科研院所和企业,于2018年取得重大突破,成功试制出48K大丝束碳纤维,并贯通工艺全流程。
据了解,当项目建成投产后,原丝及碳纤维的单线产能将有所提高,生产成本降低,改善我国大丝束碳纤维全部依赖进口,长期供应不足的局面。