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人类文明的发展和科技的进步与材料的使用有很大关系,掌握更先进的材料不仅可以提升生产能力更能够在时代的进步中获得优势。石器时代、青铜时代、铁器时代均以材料的应用来划分文明程度。未来新材料的应用对于社会文明的进步和国家的科技实力有着举足轻重的影响。
随着科学技术的进步人们对于材料(Material)的要求也越来越严苛,优质的材料不仅仅要强度(strength)高、重量要轻同时也要更稳定。传统材料的比模量相差不大在高精尖领域应用率很低,难以满足未来的应用要求。在代表人类文明尖端科技的航天领域,不仅要求材料强度高、重量轻、而且要材料不会变形,经济(jīng jì)效益合适等诸多要求,这种情况下传统材料根本难以胜任,这个时候碳(C)纤维复合材料的突出地位得以显现出来。
碳纤维复合材料(Material)在目前已知工业应用的材料当中比强度、比模量是最高的。碳纤维配件“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。而且这种材料化学性质稳定(解释:稳固安定;没有变动),不易腐蚀,隔绝空气下能耐极高的温度(temperature),是航天航空、军工制造等国防安全重点领域的必备材料。
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目前碳(C)纤维国际市场(shì chǎng)上日本公司(Company)把持世界军用级别碳纤维七成以上的市场,美国公司控制(control)民用碳纤维市场的主要份额。
碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。碳纤维的生产每家公司都有自己的技术专利,属于机密技术。高端碳纤维西方国家对于中国采取封锁状态,不仅技术封锁,材料(Material)和相关(related)设备出售都采取严格的控制。
本文来自123 过去我国碳纤维技术一直进展缓慢,目前可以实现工业化生产(Produce)的碳纤维仅位于T800层次(机构的等级),运用于国防高端领域的小丝束高端碳纤维仍然没有办法实现自主生产。碳纤维配件“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。在低端民用领域国内碳纤维材料厂家也面临生产同质化、效益(benefit)亏损等情况。目前国家已将碳纤维的生产纳入重点(zhòng diǎn)研究(research)项目之中,目前技术体系的储备和相关(related)设备(shèbèi)的研究已经取得一定进展,未来高端领域的工艺也有望得到突破性进步。
除了国防和尖端科技领域,碳(C)纤维复合材料(Material)在民用领域的市场(shì chǎng)更为宽阔,国外材料和技术垄断 (Monopoly)带来的高成本,一直是掣肘我国碳纤维应用的壁垒,国内处于行业落后的状态。碳纤维及复合材料的发展关乎国家安全和国民经济发展是不可忽视的战略(strategy)材料。
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