天津航天航空用碳纤维种类不同工艺有何区别

碳纤维产业链上游属于石油化工行业，主要通过原油炼制、裂解、氨氧化等工序获得丙烯腈；碳纤维企业通过对以丙烯腈为主的原材料进行聚合反应生成聚丙烯腈，再以其

纺丝获得聚丙烯腈原丝，对原丝进行预氧化、碳化等工艺制得碳纤维，通过对碳纤维和高质量树脂的加工以获得碳纤维复合材料以满足应用需求。

碳纤维的生产流程主要包括：拉丝、牵伸、稳定、碳化、石墨化。

一、拉丝：这是碳纤维生产过程中的第一步，主要把原材料分离成纤，属于物理变化，在这过程中，纺丝液细流与凝固液之间的传质、传热，PAN沉析形成凝胶结构的

丝条。

二、牵伸：要求温度100到300度，结合定向纤维的拉伸效应来操作。也是PAN纤维的高模量、强度高、致密化和细化的关键步骤。

当机械臂采用碳纤维复合材料制造时，需要根据机械臂的载荷和实际工况设计特殊的制造方案。天津航天航空用碳纤维种类不同工艺有何区别

上海复晟碳纤维材料在纺机行业中的应用：

我国纺织机械发展存在两大问题：一是纺织机械设备运行速度低，二是设备平均能耗高。为了进一步降低能耗，提高生产效率，碳纤维材料逐渐应用于纺织机械设备零部件中。碳纤维具有重量轻、比强度高等优势，是要求较高的机械设备的理想轻质材料。下面简要介绍几种碳纤维在纺织机械中的应用形式。

梭子和箭杆：

梭子和箭杆是用于纺织机械的碳纤维复合材料的早期形式。每根木梭子杆重1.2kg，碳纤维杆重只0.1kg；木梭子的频率约为120-130次/min，碳纤维复合杆的频率至少可以翻倍；木梭子的使用寿命只为6个月，碳纤维复合杆的使用寿命为6-8年。 天津航天航空用碳纤维种类不同工艺有何区别碳纤维是一种新型的非金属材料，它是由与金刚石材料相同的碳材料制成，温度在1000℃以上。

传统的机械臂大多由铝合金、钢等金属材料制成。此外，机械手上还将安装一些自动检测装置、管道、冷却装置等。由于机械手是典型的悬臂结构，其本身的质量会对机械手本身产生很大的影响，所以如果要在满足静态和动态性能的同时，也要减轻机械手的重量，可以选择适当的结构和选择光密度材质来实现操纵器的轻量化。

机械臂作为运动部件，一般要完成各种固定或被固定的运动。材料的选择决定了机械臂的动静态性能。首先，轻材料是制作机械手的好选择。因为机械手的重量不但影响其运动的方便性，而且直接影响驱动运动的能量消耗。机械手在移动，需要很好的管理，所以不应该太重。重量越轻，转动惯量越小。从这个角度看，钢是非常重的材料，达到7.8g/cm3，比铝合金重60%以上，铝也有2.7g/cm3，碳纤维所占比例较小，只有1.75g/cm3。因此，碳纤维制成的机械臂是目前所有材料中非常轻的，可以使机械臂的操作更加灵活、准确。

其次，机械臂在承受载荷时，不能有断裂和应变，即制造机械臂所用的材料必须有足够的强度，必须选用“较高的强度材料”。就相对性能而言，铝不如钢。即使铝是非常好的，它的相对性能仍然不如钢的模量，强度和韧性。铝合金的重量介于碳纤维和碳钢之间，强度低于碳纤维，高于碳钢，但韧性低，缺乏弹性。碳纤维不但重量轻，而且强度高。目前，碳纤维复合材料的强度约为1400MPa，一般钢材只有600MPa，碳纤维的比强度远高于钢材。

此外，机械手的工作环境也对材料提出了相应的要求。比如比较明显。碳纤维不同于普通钢和铝合金。它能保持非常小蠕变在零下几十度到200℃之间，因此可以在不同的工作环境下使用。

在工业机器人的生产中，碳纤维也被应用于机械臂的生产中。除了在一些航空领域的应用外，一些小型机械武器也开始使用碳纤维材料。碳纤维还将在生产更多工业机器人方面发挥性能优势。 开槽针床的基体层压碳纤维预浸料，由于重量轻，有利于提高经编机的编织速度，降低能耗；

在对碳纤维板材进行钻孔时，转速越快效果越好。钻头的选择上，PCD8面刃钻头独特的钻尖设计较适合碳纤维板材，能更好地穿透碳纤维板材，降低分层的风险性。

对较厚的碳纤维板材进行切割时，建议采用左、右螺旋刃设计的双刃压迫式铣刀，这种锋利的切削刃同时具有上切和下切的螺旋梢，切削时平衡刀具上下轴向力，确保将切削力合力指向材料的内侧，以获得稳定的切削条件，可防止材料分层现象的产生。“菠萝刃”镂铣刀的上切、下切菱型刃设计也能更好的切断碳纤维板材，其较深的排屑槽在切削加工过程中能够通过切屑的排出带走大量的切削热，避免损伤碳纤维板材的性能。

碳纤维机械手臂自身材料为非金属，不会被侵蚀，自身的强度高和高刚度足以应付繁重的工作任务。天津航天航空用碳纤维种类不同工艺有何区别

碳纤维槽针床不会受到机器工作温度升高的影响，导致擦针，有利于提高经编机的编织速度。天津航天航空用碳纤维种类不同工艺有何区别

从近期公布的中报看，国内碳纤维企业业绩大幅增长，高景气度持续。当前国内碳纤维需求空间巨大，排名靠前的企业扩产计划正在实施中，未来产能有望持续释放，具备良好的成长性。

碳纤维性能优异，应用领域广阔。碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性，密度不到钢的1/4、强度是钢的5-7倍，是目前已大量生产的高性能纤维中具有非常高的比强度和非常高的比模量的纤维。目前，碳纤维的主要应用领域有航空航天、汽车制造、体育休闲、建筑和工业机械、风电叶片、压力容器等领域，其中航空航天是非常大的碳纤维应用市场。

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