【行業】從玻纖看碳纖維:供需進化再演繹(26頁)

碳纖維在可量產纖維材料中性能最佳,主要體現在低密度、高強度、高模量、耐高溫等。碳纖維是由聚丙烯腈(PAN)(或瀝青、粘膠、酚醛基)等有機纖維在高溫環境下裂解碳化形成的含碳量高于 90%的碳主鏈結構無機纖維,其中全球 90%以上的碳纖維通過 PAN 制造。碳纖維具備出色的力學性能和化學穩定性,是目前已大量生產的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維。相比于傳統的高性能纖維玻纖、玄武巖纖維等,碳纖維的主要特點是重量輕/低密度(密度是鋼的 1/5,是鋁合金的 1/2)、高強度(T300 拉伸強度3500MPa,T1000/6370MPa,T1200/9000MPa)、高模量(彈性強弱,T300/230GPa,T800/290GPa,M40/400GPa)、耐高溫(2000 攝氏度以上強度不降)、耐腐蝕(耐海水及各種酸堿鹽等介質腐蝕)、熱膨脹系數小(急冷急熱下尺寸穩定性高)、導熱/導電性能獨特(可用于電加熱及軍工屏蔽防護)。

玻纖相比于碳纖維性價比更高,而中國巨石超高模量玻纖在部分性能上與碳纖維差距已明顯縮小。玻璃纖維是一種綜合性能優異的無機非金屬材料,以葉臘石、高嶺土、石灰石、石英砂等礦物原料按一定配比混合后經高溫熔制等工藝制造而成,價格一般在 5000-10000 元/噸之間。通常作為復合材料增強基材、電絕緣材料、耐熱絕熱材料、光導材料、耐蝕材料和過濾材料等,廣泛用于多個產業領域,是國家重點鼓勵發展的新材料之一。與碳纖維相比,玻纖性能雖較低,但價格是碳纖維的 1/10 以下,性價比相對較高且應用更廣泛。此外,中國巨石 2020 年推出的 E9 超高模量玻纖拉伸模量超過 100GPa,拉伸強度已可達到3500MPa,軟化溫度達到 970℃,在部分性能上與碳纖維的差距已明顯縮小。

國內玻纖企業產品性能已領先全球,國內碳纖維產品性能與國外仍有一定差距但在縮小。中國巨石無論是規模、技術、成本層面,已經超越國外龍頭企業歐文斯科寧等,且全國玻纖整體已是全球最大的消費和生產國家。反觀碳纖維,目前來看仍處于海外企業領頭的局面,以日本東麗為主的國外碳纖維龍頭,在規模和產品性能上要領先于國內企業。但國內企業仍在加速趕超,從強度和彈性來看,中復神鷹大部分產品位于 4000-6000MPa、230-300GPa,部分高彈性或高強度的產品已接近東麗相應的中高端產品水平。

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