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碳素纖維復合材料可行性研究報告-文庫吧資料

2025-05-21 03:13本頁面
  

【正文】 遞增,抗張強度則起初隨著處理溫度的升高而漸增,在1600℃附近則達到最高峰,其后又逐漸下降。 ⒄ 所含不純物極少,不會污染與其接觸的液態(tài)氣體,也不沾污熔融的金屬。 ⒂ 表面積大。 ⒀ 帶有電氣傳導性,因處理溫度而異。 ⑾ 熱傳導率大。 ⑼ 不易發(fā)生潛變形,具有較高的靜疲勞強度(static fatigue strength)。 ⑺ 耐化學藥品腐蝕性(chemical~resistance)強。 ⑸ 傳導性 (Conductivity)優(yōu)。 ⑶ 抗張強度大,比強度(Specific strength)亦大。茲將碳素纖維的特性列舉如下: ⑴ 密度小,重量輕。參考于世界碳素纖維市場的增長趨勢及發(fā)展歷史,考慮到我國加入WTO后,碳素纖維復合材料即將進入國內的建筑、鐵道、運動器械,乃至航空、宇宙各領域的因素,預測在未來510年國內市場需求將達到當前的15倍,即年銷量為噸450000噸/年,成為世界最大的銷售國家。并可在投資環(huán)境(行政性“零收費”、一站式服務、封閉保護性管理)、基礎設施(供電、供水、供氣、光纜、通訊、供熱、排水、道路、污水處理)、合資企業(yè)的申報、土地的使用、稅收、勞務成本、海關商檢及今后企業(yè)的上市,提供最大的優(yōu)惠政策和強有力的支持、扶持。 選擇XXX經濟開發(fā)區(qū)比較合理。 第四章 項目選址現(xiàn)在臺灣中、下游廠商,均已因人力及市場取向,大都轉向大陸發(fā)展。 并申請了臺灣地區(qū)及中國大陸的專利(臺灣新型專利號:195856號 中華人民共和國新型專利號:521660號)。我們的臺灣技術,多年從事碳素纖維在制程方面的研發(fā)及改良,在日、韓及臺灣地區(qū)享有一定的知名度。目前美、日均以二段式涂膠,系在涂膠方面,必須先涂好膠冷藏后再取出使用,如涂膠控制不勻,生產進行時已無法調整與修正,故不良率與損耗率居高不下,且碳布的厚度、含膠量也不易控制。歷經過無數(shù)次的失敗,從日本學會并引進了碳紗及碳素纖維復合材料的加工和制造技術。如同一部好的汽車,需有優(yōu)秀駕駛員來操作,并將其經驗做為提升性能參考,反復強化動作達到熟煉操作程度,將機件與技術結合達到真善美境界。 碳素纖維制造,需以機械結合材料、應力、流體等力學,配合物理性質、化學變化而組成,若因天氣因素及加工物料(如紙張、碳紗、樹脂)的改變,則工程架構亦隨之調整、變化。臺灣用碳素纖維布加工制造的網(wǎng)球拍、高爾夫球桿、釣魚桿暢銷全球。碳素纖維制造業(yè),是高科技、高成本及高報酬之產業(yè)。 第三章 項目技術來源 來自臺灣的技術包括采用卓爾泰克公司( ZoltEk Corp.)、蘇泰克工程材料公司(Cytec Engineering Materials Co.)和東麗碳纖維公司(Toray Cabon Fibers )的碳纖維。荷蘭戴爾弗理工大學(Delft University of Technology, the Netherlands)研究表明,碳纖維復合材料葉片剛度是玻璃纖維復合材料葉片的兩倍。隨風力發(fā)電單機功率的增長,葉片的長度也在不斷增長,碳纖維復合材料在風力發(fā)電上的應用也會不斷擴大。世界上風力發(fā)電葉片最大的制造商LMGLASFIBER公司,關閉了位于丹麥的一個葉片生產廠,這個廠是專門生產長度在24m以下的風力發(fā)電葉片,廠方宣布關閉的原因是市場對風力發(fā)電葉片的需求已經不是24m以下的小葉片,而是大功率的長葉片。1999年到2000年,風力發(fā)電的單機功率又平均增長到900kw,葉片的長度增加到25m。由于風力發(fā)電每kW成本隨 風力發(fā)電的單機功率的增大而降低,因此,從安裝第一臺現(xiàn)代化的風力發(fā)電裝置起,風力發(fā)電的單機功率在不斷增長,葉片的長度也在不斷增長。總之,葉片材料發(fā)展的趨勢是采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料,特別是隨功率的增大,要求葉片長度增加,更是必須采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料,玻璃纖維增強聚酯樹脂只是在葉片長度較小時采用。而采用玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂作為葉片材料時,19m長質量為1000kg,與玻璃纖維增強聚酯樹脂相比,可減輕質量800kg。隨葉片長度的增加,要求提高使用材料的性能,以減輕葉片的質量。 ⑴風力發(fā)電轉子葉片用的材料根據(jù)葉片長度不同而選用不同的復合材料,目前最普遍采用的是玻璃纖維增強聚酯樹脂、玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂和碳纖維增強環(huán)氧樹脂。歐州風力發(fā)電能力中一半以上由德國占有,德國是世界上利用風能最發(fā)達的國家。風力發(fā)電總容量占世界第三位的是西班牙,達3337MW。美國風力發(fā)電總容量為426lMW,為世界第二。美國風能協(xié)會AWEA報導世界風力發(fā)電能力在不斷擴大,1996—2001年的6年期間,%,1996年底世界風力發(fā)電總能力為6070MW,到2001年底,世界風力發(fā)電總能力達 23300MW。 便于施工 在碳素纖維布加固工程中,施工過程不需要大型的施工機械,而且施工場地少,沒有濕作業(yè),功效高。 適用面廣 由于碳素纖維布是一種柔性材料,可任意剪裁,所以可廣泛應用于各種結構類型、形狀和結構的各種部位。 不增加構件的自重及體積。同原有的加固方法(如粘鋼加固、預應力加固等)相比,碳素纖維加固技術具有明顯的技術優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在: 高強高效 由于碳素纖維布材料優(yōu)異的物理力學性能,在加固過程中可充分利用其高強度、高模量的特點來提高結構及構件的承載力和延性,改善其受力性能,達到高效加固的目的。B、碳素纖維加固混凝土結構的技術特點 拉伸強度在3500 Mpa以上,加工工藝好的其拉伸強度可超過4000 Mpa 。 高強度型通常作為代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼筋的材料,既可用于已建結構的補強加固,也可用于新建結構中。 棒材 一般通過環(huán)氧樹脂類粘接劑貼于混凝土受拉區(qū)表面,是用于結構 加固修復最多的一種材料形式。目前,用于混凝土結構補強加固的碳素纖維材料種類可按以下分類: 按形式分類 片材(包括布狀和板狀)這種加固方法在我國也將得到廣泛的應用,同時也必將對我國建筑事業(yè)及當?shù)氐慕洕鹜苿幼饔?。從國內外發(fā)展情況看,碳素纖維復合材料,應用于建筑業(yè)的研究開發(fā)正呈積極活躍的態(tài)勢。 耐腐蝕,不生銹,優(yōu)秀的抗疲勞性。 熱膨脹系數(shù)小,有較高的尺寸穩(wěn)定性。 自潤滑、耐磨損、耐疲勞、壽命長。 密度小、質量輕,是一般鋼材1% 重量,強度超過10倍。 各向異性,設計自由度大,可進行多種方案設計,以滿足不同的要求。而將碳素纖維制成織物(布狀片材),粘貼到混凝土表面用于結構的補強與加固,是實際工程中應用最多的一種。80年代末,日本、美國、新加坡以及歐洲的部分國家和地區(qū),都開始相繼進行了大量碳素纖維材料用于混凝土結構補強加固的研究開發(fā),并在此基礎上形成了自己國家的行業(yè)標準與規(guī)范。目前,國內碳素纖維及其復合材料,特別是中間產品碳素纖維布的需求呈逐年上升的趨勢。但是,國產的碳素纖維生產水平還比較低,性能不穩(wěn)定。 碳纖維復合材料在建筑行業(yè)的應用 國內對碳素纖維的研究始于六十年,并自1975年11月全國第一次碳素纖維及其復合材料會議后,一直將碳素纖維及其復合材料納入國家科技攻關項目,先后有冶金部、中科院、化工部等單位組織攻關。因此參與國際競爭,也是今后我們所要發(fā)展的道路。(臺灣是美國高爾夫用具進口來源的主要地區(qū)。1999年美國高爾夫用具進口金額達四億八千八百八十二萬美元,較1998年的四億三千四百零八萬美元, %。因此除了產品材質的研發(fā)之外,行銷的手法與資金的投入,更是決定產品成功的關鍵因素。在消費者方面,隨著時代的演變及經濟、科技的迅速發(fā)展,人類已逐漸從純粹追求物質生活的腳步中,解放出來,充分體驗自然與健康的重要性,因而崇尚自然與注重身體健康已成為目前的發(fā)展潮流和趨勢,各種產品亦普遍以回歸大自然與環(huán)保為主要訴求。同樣,過去純以OEM方式,替歐、美、日等國家進行生產加工的地區(qū),如韓國、臺灣等,亦面臨著產業(yè)環(huán)境的劇烈變化、以及生產成本的高漲。即將生產制造的過程,轉移到工資較低廉的發(fā)展中國家或地區(qū),如東南亞及中國大陸,而對于生產技術與質量品質要求較高的產品,則多透過OEM方式,委托擁有良好生產技術與人力的國家生產。 碳素纖維復合材料項目的商業(yè)前景 項目產品的市場調查和需求預測(以年為單位并逐年增加) a、福建?。ǜV荩┘s300000M2 b、福建?。ㄈ荩┘s240000M2 c、廣東省約600000M2(尚未包括高爾夫球場) d、四川省約240000M2 e、江蘇、浙江省各約600000M2 f、山東省約1000000M2 g、全國每月平均20000000M2,年平均240000000M2 h、另外建筑、橋梁加固帶,目前已被國內建筑行業(yè)認同,每月使用量已逐年增加,且此利潤相當可觀。而一段式制作的優(yōu)點在于:工藝制程有變動時,可隨時調整,使質量、重量、R/C含量,達到客戶要求。碳素纖維復合材料(主要碳素纖維布)的制造技術,
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