炭素繊維の応用

炭素繊維は、炭素を90％以上含む無機高分子材料で、ポリアクリロニトリル（アスファルトまたはビスコース）を原料とし、高温酸化、炭化などを経て、比強度、比強度が最も高い高性能繊維が生成されます。繊維の弾性率、そして第一にすべての化学繊維の高温耐性。

炭素繊維の応用爆発点

(A) 低空経済

今年3月28日、中国工業情報化部、科学技術部、財政部、民用航空局は、中国政府が提案する「一般航空装備の革新と応用実施計画（2024～2030年）」を発表した。 2030年に低地経済を推進し、1兆ドル規模の市場規模を形成する。

炭素繊維複合材料は、軽量、高強度、耐食性などの利点を備えており、航空宇宙分野での応用が古くから行われています。 2023 年の世界の炭素繊維需要は合計 115,000 トンで、そのうち 19.1% が航空宇宙軍事分野からのものです。

情報によると、彭恵天の旅行者X2、ピーク飛行航空「盛世龍」が炭素繊維複合材料を大規模に使用し始めた。 EH216-S 無人航空機の型式認定証明書および標準耐空証明書の最初に民間航空局を取得した無人航空機も、エポキシベースの炭素繊維複合材料を使用しています。今後製品の主流となる機体材料は、炭素繊維複合材料が主流になることが予想されます。

(ii) スポーツ・レジャー

炭素繊維はスポーツやレジャーの分野で使用されており、ボールクラブ、釣り竿、テニスラケット、バドミントンラケット、自転車、スキーポール、スキー板、ウィンドサーフィンのマスト、船舶の船体、その他のスポーツ用品が炭素繊維の主なユーザーです。 , 世界のカーボンファイバー釣竿の生産量は年間約2,000万本と推定されています。

炭素繊維は、ステレオ、バスタブ、ヒーターなどの家庭用電化製品などの日用品に使用されているほか、携帯電話、ノートパソコンなどの電子製品にも炭素繊維が見られます。カーボンファイバーはボートやボートなどの他のマリンスポーツでも使用されています。

(C) 風力発電・太陽光発電

中国の炭素繊維産業の下流需要のうち、炭素繊維の現在の需要は、スポーツ、レジャー、風力発電ブレードの分野でより高い割合を占めており、需要は30.9％、23.5％を占めています。

Vestasの中核技術特許の期限切れ、国産炭素繊維の急速な拡大と継続的なコスト削減と効率化、洋上風力発電の急速な普及と風力タービンの大規模化傾向、その他の複数のプラス要因により、国内風力発電は、炭素繊維は開発のためのより多くのスペースを獲得し、国内の炭素繊維需要の成長を促進し続けるでしょう。

さらに、初期の太陽光発電産業の生産者は主に熱場システムの断熱材としてるつぼの黒鉛材料組成を使用しており、炭素複合るつぼは長い耐用年数、熱場の高い安定性、安定した結晶化速度などの利点を備えています。黒鉛材料に代わる材料であり、単結晶引き上げ炉や多結晶インゴット鋳造炉の熱場システムで広く使用されています。

(D) 繊維強化材

炭素繊維補強材には、炭素繊維布補強材と炭素繊維板補強材の 2 種類があります。

コンクリート構造物の補強補修用炭素繊維材料の研究は、1980年代に米国、日本などの先進国で始まりました。中国のこの技術の開始は非常に遅れていますが、中国の経済建設と交通の急速な発展に伴い、用途の変更による一部の建物の歴史的遺産によって引き起こされる設計荷重基準の低さにより、既存の建物のかなりの部分が使用されなくなりました。建物の機能上、緊急に修繕・補強が必要な需要に対し、現状の用途を満たすことが困難となっている。

炭素繊維補強補修構造技術は、コンクリート断面の増加、巻き鋼鉄筋、接着鋼鉄筋の別の新しいタイプの構造補強技術であり、断面増加工法、巻き鋼鉄筋工法、接着鋼鉄筋工法以上のものです。より強固であるため、炭素繊維による補強がより深く適用されることが期待されます。