台湾製のタイライ TC33-3K炭素繊維の糸,本物同重量タイプライスト製のタイライ TC33-3K炭素繊維の糸

製品説明

深センチューリング進化科技有限公司は、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、総資産は約1億元です。同社はT300およびT700グレードのキロトン級技術、T800およびM30グレードの百トン級技術を習得しており、主要技術とコア機器に関する独立した知的財産権を所有しています。

設立以来、深センチューリング進化科技有限公司は合計で約1万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量の大部分を占めています。

同社の製品は、炭素-炭素複合材料、複合ケーブルコア、圧力容器、医療機器、土木工学および建設などの産業分野、ならびに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において良好な評価を受けており、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広範な応用があります。

深センチューリング進化科技有限公司は、中国広東省の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コミットしています。現在、炭素繊維前駆体の生産能力は13,000トン、炭素繊維の生産能力は5,000トンです。キロトン級繊維の工業化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の完全なセットを独立して開発・構築し、超大容量重合、乾式ジェット湿式紡糸、均一予備酸化炭素化などのコア技術プロセス、および主要機器製造を習得しており、SYT45、SYT49、SYT55グレードの高性能炭素繊維をバッチおよび大規模で安定的に生産できます。

深センチューリング進化科技有限公司は、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、ISO10012測定管理システム認証を業界に先駆けて取得しました。高性能繊維試験センターおよび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標準の策定に参加しています。

炭素繊維（CFと略称）は、炭素含有量が95％以上の高強度・高弾性率繊維の新種繊維材料です。これは、層状黒鉛微結晶およびその他の有機繊維を繊維の軸方向に積層し、その後炭化および黒鉛化処理によって得られる微結晶黒鉛材料です。炭素繊維は「外は柔らかく、中は硬い」です。金属アルミニウムよりも軽量ですが、強度は鋼鉄よりも高いです。また、耐食性および高弾性率の特徴も持ち、国防および軍事産業と民生用途の両方において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、繊維加工の柔軟性も持ち合わせており、次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。高い軸方向強度と弾性率、低密度、高い比性能、クリープなし、非酸化環境下での超高温耐性、良好な疲労抵抗、非金属と金属の中間の比熱および電気伝導率、異方性を持つ小さな熱膨張係数、良好な耐食性、良好なX線透過性を持っています。また、良好な熱伝導率と電気伝導率、および優れた電磁シールド特性なども備えています。

従来のガラス繊維と比較して、炭素繊維のヤング率（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、そのヤング率はケブラー繊維の約2倍です。有機溶剤、酸、アルカリに不溶・非膨潤であり、優れた耐食性を持ちます。

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％以上の無機高分子繊維です。その中でも、炭素含有量が99％以上のものを黒鉛繊維と呼びます。炭素繊維の微細構造は人工黒鉛に似ており、ターボストレート黒鉛構造です。炭素繊維の層間距離は約3.39〜3.42オングストロームです。各平行層内の炭素原子は黒鉛ほど規則的に配置されておらず、層はファンデルワールス力で結合しています。

炭素繊維の構造は、通常、二次元的に秩序だった結晶と細孔で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、分布は炭素繊維の特性に大きな影響を与えます。

気孔率がある臨界値よりも低い場合、気孔率は炭素繊維複合材料の層間せん断強度、曲げ強度、引張強度に明らかな影響を与えません。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％であると指摘されています。孔体積含有量が0〜4％の範囲では、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％低下します。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ラミネートの研究では、気孔率が0.9％を超えると層間せん断強度が低下し始めることが示されています。実験から、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知られています。さらに、孔の含有量が高いほど、孔のサイズが大きくなり、ラミネートの層間界面の面積が大幅に減少します。材料に応力がかかると、層間破壊を起こしやすくなり、これが層間せん断強度が細孔に対して比較的敏感である理由でもあります。さらに、細孔は応力集中領域であり、耐荷重能力が弱いです。応力がかかると、細孔が拡大して長い亀裂を形成し、損傷を引き起こします。

同じ気孔率を持つ2つのラミネート（同じ硬化サイクルで異なるプリプレグ法および製造法を使用）でさえ、完全に異なる機械的挙動を示します。気孔率の増加に伴う機械的特性の低下の具体的な値は異なります。これは、気孔率が機械的特性に与える影響に大きなばらつきと再現性の悪さがあることを示しています。多くの変動要因が含まれているため、複合ラミネートの機械的特性に対する細孔の影響は非常に複雑な問題です。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、界面の機械的特性、静的または動的な負荷が含まれます。

気孔率と細孔の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与えることがわかっており、これは細孔が層間樹脂リッチ領域の亀裂伝播に与える影響に起因すると考えられています。

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軟な加工性を兼ね備え、優れた機械的特性を持つ新素材です。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しており、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します。さらに、非常に軽量で、比重はアルミニウムよりも軽く、鋼鉄の1/4未満、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、異方性の特徴を持っています。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。繊維方向に対しては負（0.72〜0.90）、繊維方向に対して垂直には正（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、高弾性率炭素繊維は775、高強度炭素繊維は1500（センチメートルあたり）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、鋼鉄、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において高強度、高弾性率、低密度、および小さな線膨張係数の特徴を持ち、新素材の王様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、炭素繊維は顕著な異方性と柔軟な形状を持ち、様々な生地に加工でき、比重が小さいため、繊維軸方向の高い強度を示します。炭素繊維強化エポキシ樹脂複合材料は、既存の構造材料の中で比強度と比弾性率の総合指数が最も高いです。炭素繊維樹脂複合材料の引張強度は一般的に3500 MPa以上であり、鋼鉄の7〜9倍、引張弾性率は230〜430 GPaであり、これも鋼鉄よりも高いです。したがって、CFRPの比強度、すなわち材料の強度とその密度との比は2000 MPa以上に達する可能性がありますが、A3鋼の比強度は約59 MPaにすぎず、その比弾性率も鋼鉄よりも高いです。従来のガラス繊維と比較して、そ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、そのヤング率はケブラー繊維の約2倍です。炭素繊維エポキシ樹脂ラミネートの試験では、気孔率が増加するにつれて、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とともに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受けにくいです。

炭素繊維はまた、優れた細さ（細さの一つの表現は、9000メートル長の繊維のグラム数）も持っており、一般的に約19グラムであり、引張力はマイクロメートルあたり300 kgにも達します。炭素繊維のような一連の優れた特性を持つ材料はほとんどないため、細さ、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。空気や酸化剤と接触しない場合、炭素繊維は3000℃以上の高温に耐えることができ、優れた耐熱性を持ちます。他の材料と比較して、炭素繊維の強度は1500℃を超える温度になって初めて低下し始め、温度が高いほど繊維強度は高くなります。炭素繊維の半径方向の強度は軸方向の強度ほど良くないため、炭素繊維は半径方向の力に敏感です（つまり、結び目を作ることはできません）。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、炭素繊維は低温耐性も良好であり、例えば液体窒素温度で脆くありません。

炭素繊維の化学的性質は炭素に似ています。強酸化剤による酸化を受ける以外は、一般的なアルカリに対して不活性です。空気中の温度が400℃を超えると、明らかな酸化が発生し、COおよびCO₂が生成されます。炭素繊維は、一般的な有機溶剤、酸、アルカリに対して良好な耐食性を持ち、不溶・非膨潤であり、優れた耐食性を持ち、錆の問題はありません。一部の研究者は1981年にPAN系炭素繊維を強アルカリ性の水酸化ナトリウム溶液に浸漬しましたが、30年以上経っても繊維の形状を維持しています。しかし、耐衝撃性は低く、損傷しやすいです。強酸の作用下で酸化されます。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。炭素繊維複合材料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が発生します。したがって、炭素繊維は使用前に表面処理を行う必要があります。炭素繊維はまた、耐油性、耐放射線性、耐電波性、有毒ガス吸収性、中性子減速性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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