本物の日本製東レT300 3kカーボンファイバーフィラメント、東レTORAYT 300B 3000 40Bカーボンファイバーヤーン

製品の説明

技術的パラメータ

オリジナル炭素繊維糸 T300B-3000-40B

引張強度：≥3530MPa

弾性率：≥230Gpa

線密度：760±20 g/km

伸び：1.5±0.02 %

密度：1.78±0.02 g/cm³

炭素含有量：≥95%

抵抗：145Ω/m

直径：7ミクロン

正味重量：2kg/スプール

長さ：10100メートル/ロール

深センツーリング新材料有限公司は、広東省のトップ100企業に所属しています。2006年9月に設立され、総資産は1億元近くに達しています。同社は、T300およびT700グレードのキロトンレベルの技術、T800およびM30グレードの数百トンレベルの技術を習得しており、主要技術とコア機器に関する独自の知的財産権を所有しています。深センツーリング新材料有限公司は、設立以来、約10,000トンの炭素繊維を販売しており、国内炭素繊維市場の販売の大部分を占めています。

製品は、炭素-炭素複合材、複合ケーブルコア、圧力容器、医療機器、土木建設などの産業分野、およびスポーツおよびレジャー分野で広く使用されています。航空宇宙、兵器産業、原子力産業などの国防および軍事分野での試験使用において高い評価を得ており、新エネルギー車、鉄道輸送、風力発電、海洋工学などの新興分野でも幅広い用途があります。

深センツーリング新材料有限公司は、中国広東省深セン経済特区に位置しています。炭素繊維前駆体の研究開発、炭素繊維製造、炭素繊維複合製品の研究開発を含む統合ソリューションを世界に提供することに尽力しています。現在、13,000トンの炭素繊維前駆体生産能力と5,000トンの炭素繊維生産能力を有しています。キロトンレベルの繊維工業生産を実現した企業であり、高性能炭素繊維を製造するための乾式ジェット湿式紡糸技術を開発した企業です。同社は、高性能炭素繊維前駆体および炭化生産ラインを独自に開発し、構築し、超大容量重合、乾式ジェット湿式紡糸、均質予備酸化炭化などのコア技術プロセス、および主要な機器製造を習得しており、SYT45、SYT49、およびSYT55グレードの高性能炭素繊維をバッチで大規模に安定的に生産できます。深センツーリング新材料有限公司は、業界をリードしてISO9001品質マネジメントシステム認証、ISO14001環境マネジメントシステム認証、OHSAS18001労働安全衛生マネジメントシステム認証、およびISO10012測定検査システム認証に合格しました。高性能繊維試験センターと新製品研究開発センターを設立し、炭素繊維および前駆体製品の国家規格の策定に参加しています。

炭素繊維（略称CF）は、95％以上の炭素を含む高強度・高弾性率繊維の新素材です。これは、フレーク状グラファイト微結晶と他の有機繊維を繊維の軸方向に沿って積み重ね、炭化および黒鉛化処理を施した微結晶グラファイト材料です。炭素繊維は「外は柔らかく、内は硬い」です。金属アルミニウムよりも軽く、鋼鉄よりも強いです。また、耐食性と高弾性率という特徴も持ち、国防および軍事産業だけでなく、民間用途においても重要な材料となっています。炭素材料固有の特性だけでなく、繊維の柔らかい加工性も備えており、新世代の補強繊維となっています。

炭素繊維は多くの優れた特性を持っています。高軸方向強度と弾性率、低密度、高比性能、クリープなし、非酸化環境下での超高温への耐性、優れた疲労抵抗性、非金属と金属の間の比熱と電気伝導性、異方性を持つ小さな熱膨張係数、優れた耐食性、優れたX線透過性、優れた熱伝導性と電気伝導性、優れた電磁シールド特性。

従来のガラス繊維と比較して、炭素繊維のヤング率はガラス繊維の3倍以上です。ケブラー繊維と比較して、そのヤング率は約2倍です。有機溶剤、酸、アルカリに不溶性で膨潤せず、優れた耐食性を持っています。

2016年2月15日、中国は日本の支配と封鎖を突破し、高性能炭素繊維を開発しました。

組成と構造

炭素繊維は、炭素含有量が90％を超える無機ポリマー繊維です。その中で、炭素含有量が99％を超えるものはグラファイト繊維と呼ばれます。炭素繊維の微細構造は人造グラファイトに似ており、ターボストラティックグラファイト構造を持っています。炭素繊維の層間の間隔は約3.39〜3.42オングストロームです。各平行層の炭素原子はグラファイトのように規則的に配置されておらず、層はファンデルワールス力によって結合されています。

炭素繊維の構造は、通常、二次元的に秩序化された結晶と細孔から構成されていると考えられています。細孔の含有量、サイズ、および分布は、炭素繊維の性能に大きな影響を与えます。

気孔率が特定の臨界値を下回ると、炭素繊維複合材の層間せん断強度、曲げ強度、引張強度に明らかな影響はありません。一部の研究では、材料の機械的特性の低下を引き起こす臨界気孔率は1％〜4％であることが示されています。細孔体積含有量が0〜4％の範囲の場合、細孔体積含有量が1％増加するごとに、層間せん断強度は約7％減少します。炭素繊維エポキシ樹脂および炭素繊維ビスマレイミド樹脂積層体に関する研究では、気孔率が0.9％を超えると、層間せん断強度が低下し始めます。試験により、細孔は主に繊維束間および層間界面に分布していることが示されています。さらに、細孔含有量が多いほど、細孔サイズが大きくなり、積層体の層間界面の面積が大幅に減少します。材料にストレスがかかると、層間剥離が発生しやすくなり、これが層間せん断強度が細孔に比較的敏感である理由です。さらに、細孔は応力集中領域であり、耐荷重能力が弱い。ストレスがかかると、細孔が拡大して長い亀裂を形成し、損傷につながります。

同じ気孔率を持つ2つの積層体（同じ硬化サイクルで異なるプリプレグ方法と製造方法を使用）でさえ、完全に異なる機械的挙動を示します。機械的特性の低下の具体的な値は、気孔率の増加に伴い変化し、気孔率が機械的特性に与える影響には大きなばらつきがあり、再現性が低いことが示されています。多くの可変要因が含まれているため、複合積層体の機械的特性に対する細孔の影響は複雑な問題です。これらの要因には、細孔の形状、サイズ、位置、繊維、マトリックス、および界面の機械的特性、静的または動的負荷が含まれます。

気孔率と細孔アスペクト比と比較して、細孔のサイズと分布は機械的特性に大きな影響を与えます。大きな細孔（面積> 0.03 mm²）は機械的特性に悪影響を及ぼすことが判明しており、これは層間樹脂リッチ領域での亀裂伝播に対する細孔の影響に起因しています。

物理的特性

炭素繊維は、炭素材料の強い引張強度と繊維の柔らかい加工性を組み合わせ、優れた機械的特性を持つ新素材となっています。炭素繊維の引張強度は約2〜7 GPa、引張弾性率は約200〜700 GPaです。密度は約1.5〜2.0グラム/立方センチメートルであり、これは前駆体繊維の構造に関連するだけでなく、主に炭化処理の温度によって決定されます。一般的に、3000℃での高温黒鉛化処理後、密度は2.0グラム/立方センチメートルに達する可能性があります。さらに、非常に軽く、比重はアルミニウムよりも軽く、鋼鉄の1/4以下であり、比強度は鉄の20倍です。炭素繊維の熱膨張係数は他の繊維とは異なり、異方性の特性を持っています。炭素繊維の比熱容量は一般的に7.12です。熱伝導率は温度の上昇とともに低下します。繊維に平行な方向では負（0.72〜0.90）、繊維に垂直な方向では正（32〜22）です。炭素繊維の比抵抗は繊維の種類に関連しています。25℃では、高弾性率炭素繊維の比抵抗は775、高強度炭素繊維の比抵抗は1センチメートルあたり1500です。これにより、炭素繊維はすべての高性能繊維の中で最高の比強度と比弾性率を持っています。チタン、鋼、アルミニウムなどの金属材料と比較して、炭素繊維は物理的特性の点で高強度、高弾性率、低密度、および小さな線膨張係数の特性を持ち、「新素材の王」と呼ぶことができます。

炭素材料の一般的な特性に加えて、炭素繊維は外観に顕著な異方性柔軟性を持ち、さまざまな生地に加工できます。さらに、比重が低いため、繊維軸方向に沿って高い強度を示します。炭素繊維強化エポキシ樹脂複合材は、既存の構造材料の中で比強度と比弾性率の総合指標が最も高くなっています。炭素繊維樹脂複合材の引張強度は一般的に3500 MPaを超え、これは鋼鉄の7〜9倍であり、引張弾性率は230〜430 GPaであり、これも鋼鉄よりも高くなっています。したがって、CFRPの比強度、つまり材料の強度と密度の比率は2000 MPaを超える可能性があり、A3鋼の比強度は約59 MPaにすぎず、比弾性率も鋼鉄よりも高くなっています。従来のガラス繊維と比較して、そのヤング率（弾性限界内の材料の引張または圧縮特性を表す物理量）はガラス繊維の3倍以上です。ケブラー繊維と比較して、そのヤング率は約2倍です。炭素繊維エポキシ樹脂積層体の試験では、気孔率が増加すると、強度と弾性率の両方が低下することが示されています。気孔率は、層間せん断強度、曲げ強度、曲げ弾性率に大きな影響を与えます。引張強度は気孔率の増加に伴い比較的ゆっくりと低下します。引張弾性率は気孔率の影響をあまり受けません。

炭素繊維はまた、優れた細かさ（細かさの表現の1つは、9000メートルの長さの繊維のグラム数です）も持っており、一般的に約19グラムにすぎず、引張力はミクロンあたり300 kgにも達します。炭素繊維ほど優れた特性を数多く持つ材料はほとんどなく、靭性、剛性、重量、疲労特性に厳しい要件がある分野で使用されています。空気に触れず、酸化剤に触れない場合、炭素繊維は3000℃を超える高温に耐えることができ、優れた耐熱性を持っています。他の材料と比較して、炭素繊維の強度は1500℃を超える温度でのみ低下し始め、温度が高いほど繊維の強度は高くなります。炭素繊維の半径方向強度は軸方向強度ほど優れていないため、炭素繊維は半径方向の力に敏感です（つまり、結ぶことができません）。一方、他の材料のウィスカー特性はすでに大幅に低下しています。さらに、炭素繊維は優れた低温耐性を持っています。たとえば、液体窒素温度でも脆くなりません。

炭素繊維の化学的特性は炭素の化学的特性に似ています。強酸化剤による酸化を除いて、一般的なアルカリには不活性です。空気中の温度が400℃を超えると、明らかな酸化が発生し、COとCO₂が生成されます。炭素繊維は、一般的な有機溶剤、酸、アルカリに対する優れた耐食性を持ち、不溶性で膨潤せず、優れた耐食性があり、錆の問題はまったくありません。一部の研究者は、1981年にPAN系炭素繊維を強アルカリ性水酸化ナトリウム溶液に浸し、30年以上経った今でも繊維の形状を維持しています。ただし、耐衝撃性は低く、損傷しやすいです。強酸の作用下で酸化を受けます。炭素繊維の起電力は正であり、アルミニウム合金の起電力は負です。炭素繊維複合材をアルミニウム合金と組み合わせて使用​​すると、金属炭化、浸炭、および電気化学的腐食現象が発生する可能性があります。したがって、炭素繊維は使用前に表面処理を受ける必要があります。炭素繊維は、耐油性、耐放射線性、耐電波性、有毒ガスの吸収、中性子減速などの特性も持っています。

温かいリマインダー

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