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碳纤维为什么叫碳纤维

104 2024-04-24 15:05 admin

一、碳纤维为什么叫碳纤维

碳纤维是一种具有很高强度和低密度的材料,由于其出色的性能,被广泛应用于多个领域。碳纤维的独特特性使之成为许多行业中不可或缺的材料。

那么,为什么叫碳纤维呢?它得名于其构成元素和纤维的外观。

碳纤维的构造

碳纤维由碳元素的纤维长链构成,这些纤维经过特殊处理和加工,形成坚固、支撑力强的物质。

其制造过程通常包括两个关键步骤:

  1. 原料制备:碳纤维的基本原料是聚丙烯腈(PAN)或煤沥青。这些原料通过纺丝工艺制成连续纤维束。
  2. 高温处理:原料纤维束经过高温处理,除去杂质和其他不必要的成分,最后形成纯度很高的碳纤维。

制成的碳纤维具有非常细小的纤维结构,并且纤维之间呈现出有序排列,使其具备了卓越的力学性能。

优点和特性

碳纤维之所以成为材料选择的热门,是由于其许多优点和特性:

  • 轻质:碳纤维具有非常低的密度,比重量相同的其他材料更轻。这使得碳纤维制成的产品在重量上更为轻便,有利于减轻负载和提高效能。
  • 高强度:尽管轻巧,碳纤维却拥有出色的强度。它比钢铁强度更高,甚至比许多金属还要坚固。
  • 耐腐蚀:碳纤维具有非常好的耐腐蚀性能,对于水、酸、碱等化学物质具有良好的抵抗能力。这使得碳纤维在恶劣环境下依然能够保持其材料性能。
  • 导电性:碳纤维具有良好的导电性能,可用于制造导电材料。这使得碳纤维在航空航天、电子和能源领域具有广泛的应用。
  • 刚性:碳纤维具有较高的刚性,使其能够承受较大的应力和负荷。这使得碳纤维成为制造高性能结构和零件的理想选择。
  • 耐热性:碳纤维具有较高的耐高温性能,可以在高温环境下工作而不受到损害。这使得碳纤维在航空航天和热能领域得到广泛应用。

应用领域

由于碳纤维的特殊属性,它在多个领域中得到广泛应用:

  • 航空航天:碳纤维在航空航天工业中扮演着重要角色。它被用于制造飞机结构、燃气轮机零件、航天器以及航天器的外部保护体。
  • 汽车工业:碳纤维在汽车工业中被广泛使用,以实现重量降低、燃料效率提高和安全性能增强。它被应用于制造车身零件、座椅、底盘等。
  • 能源产业:碳纤维被用于生产风力涡轮机叶片、天然气储气罐和石油钻孔设备。它具有优异的耐腐蚀性和高强度,适合在复杂和苛刻的环境中使用。
  • 体育用品:碳纤维材料被广泛用于制造高性能体育用品,如高尔夫球杆、网球拍和自行车车架。其轻质、高强度和刚性使得运动器材在性能上得到了显著提升。
  • 建筑工程:碳纤维在建筑工程中的应用也日益增多。它被用于加固和增强混凝土结构、桥梁和建筑物的支撑结构,有效提升了工程的耐久性和稳定性。

作为一种多功能和高性能材料,碳纤维在现代工业中扮演着重要的角色。随着技术的不断进步,碳纤维的应用前景将进一步拓展,为各种行业带来更多创新和发展。

二、乐器沙巴

大家好!今天我想和大家分享一些关于乐器沙巴的知识和经验。作为一种传统的乐器,沙巴在音乐界有着重要的地位。

什么是乐器沙巴?

乐器沙巴是一种古老而美妙的乐器,它起源于中国古代,已有数千年的历史。它是一种弦乐器,通常由一个薄木琴箱和弦索组成。演奏者使用手指或选取器弹奏,发出悦耳动听的音乐。

乐器沙巴的音色和特点

乐器沙巴的音色独特而清脆,给人耳目一新的感觉。它能够表达出丰富的情感和情绪,使人们沉浸在音乐的世界中。沙巴的琴音非常悦耳,旋律流畅,并且能够与其他乐器进行完美的配合。

另外,沙巴还具有一种非常独特的共鸣效果,这是由于琴箱的结构和材料选择所造成的。当演奏者弹奏琴弦时,琴箱会共鸣产生出一种独特的音响效果,给人以独特的听觉体验。

乐器沙巴的演奏技巧

沙巴的演奏技巧需要一定的学习和练习,但只要掌握了基本的技巧,就可以自由地发挥自己的创造力。

首先,演奏者需要正确地握持琴杆,并将手指放在正确的弦上。接下来,通过用力按压弦索并扫过琴弦,可以发出不同音高的音符。演奏者可以利用手指的不同位置和压弦力度来调节音色和音量。

此外,乐器沙巴还可以使用弓进行演奏。弓是沙巴常见的演奏工具之一,它可以产生柔和而深情的音色。演奏者需要掌握正确的弓法和手腕动作,以获取最佳的音质效果。

乐器沙巴的魅力与发展

作为传统的乐器,沙巴在过去的几年里经历了一次复兴。越来越多的音乐家和音乐爱好者开始重视沙巴的独特魅力,并尝试在现代音乐中加入沙巴的演奏元素。

乐器沙巴的发展离不开音乐教育和文化传承的支持。一些音乐学校和机构已经将沙巴列为必修课程,并提供专业的指导和培训。这为更多的人提供了接触和学习沙巴的机会。

除此之外,互联网的发展也为乐器沙巴的推广起到了积极的作用。人们可以通过在线学习平台、音乐社区和视频分享网站获得相关的学习资源和交流平台。这使得乐器沙巴得以走出传统的舞台,被更多的人所了解和喜爱。

结语

乐器沙巴作为一种古老而美妙的乐器,在音乐界有着独特的地位。它独特的音色和共鸣效果,以及需要一定技巧的演奏方式,使其成为音乐家和音乐爱好者们热衷的选择。

乐器沙巴的魅力得以发扬光大离不开文化传承和现代推广的支持。相信随着时间的推移,乐器沙巴将会在越来越多的人中间流传并发扬光大。

谢谢大家的阅读,希望本篇文章对大家了解乐器沙巴有所帮助!

三、春花乐器

春花乐器: 传承百年的音乐传奇

在音乐的世界里,有一家乐器制造公司备受赞誉和推崇,那便是春花乐器。自从它创立于上个世纪的大学城,春花乐器便一直以其卓越的品质和令人难以置信的声音而闻名于世。这家公司不仅是国内乐器制造行业的领导者,更是国际乐器市场上的重要参与者。

春花乐器的历史可以追溯到1920年代,当时的乐器行业正处于蓬勃发展的初期阶段。创始人李春花是一名富有才华的音乐家和制造商,他致力于生产出最优质的乐器来满足不断增长的音乐需求。他对音乐的热爱和对品质的追求成为了公司发展的基石。

凭借着对细节的极致追求和创新的技术,春花乐器很快就获得了乐器界的认可。从小型乐器店到大型音乐学院,春花乐器的产品迅速风靡。它的声音清晰、明亮,才华横溢的音乐家们对其赞不绝口。

如今的春花乐器以其卓越的品质和创新的设计而闻名于世。公司注重研发团队的建设,拥有业内一流的专业人才和工程师,确保每一件乐器的制造过程都处于世界领先水平。春花乐器的技艺源自古老的传统,却又与时俱进地融入了最新的科技和工艺。

无论是小提琴、钢琴、吉他还是鼓,春花乐器都能打造出令人陶醉的音乐体验。每一件乐器都经过严格的检验和审美标准,确保其音质完美无瑕。不仅如此,春花乐器还提供个性化的定制服务,满足音乐家对特殊音色和外观的需求。

春花乐器的使命与价值观

作为乐器制造行业的领导者,春花乐器一直秉承着传承音乐文化的使命。公司深信音乐是人类灵魂的一部分,而优质的乐器能够唤醒人们内心的美好和激发创作的激情。因此,春花乐器致力于为音乐家提供最好的工具,让他们能够充分表达自己的才华和情感。

除了音乐使命,春花乐器还坚守着诚信、创新和品质的价值观。公司通过诚信为本的经营理念,赢得了广大客户的信任和支持。春花乐器不断挑战自我,以创新的设计和制造工艺引领乐器行业的发展。与此同时,公司始终坚持严格的品质控制,保证每一件乐器都能达到最高的标准。

春花乐器的愿景是成为全球最受欢迎的乐器品牌。为了实现这一愿景,公司不仅与国内外众多音乐学院合作,还积极参与国际音乐展览和交流活动。通过与业内的合作伙伴分享技术和经验,春花乐器不断提升自身的实力和声誉。

春花乐器的社会责任

除了致力于音乐事业的发展,春花乐器还积极履行社会责任,关注环境保护和教育事业。公司注重可持续发展,积极采取环保措施,减少对环境的负面影响。春花乐器也积极参与音乐教育项目,支持音乐教育资源的开发和培养年轻音乐人才。

通过各种形式的公益活动,春花乐器为社会贡献自己的力量。公司认为音乐不仅仅是娱乐和艺术,更是能够改变人们生活的力量。通过推动音乐文化的传播和普及,春花乐器希望能够为社会带来积极的影响。

总之,春花乐器作为乐器制造业的翘楚,凭借其卓越的品质、创新的设计和扎实的社会责任,成为音乐界的传奇。它的传承精神和对音乐的热爱将永远激励着音乐家和乐器制造商,为音乐带来更美好的未来。

四、石质乐器

石质乐器:传递岁月的韵律

音乐是人类情感世界中的一支重要乐章,而乐器则是情感和灵魂的载体。不同的乐器在演奏时,能够通过美妙的旋律和和谐的和音,让人们沉浸于音乐的世界里。除了常见的木质、金属和塑料制乐器外,有一类独特而珍贵的乐器——石质乐器,它们以其独特的音色和制作工艺而闻名于世。

石质乐器的历史和起源

石质乐器的历史可以追溯到数千年前的古代文明时期。古代人类利用石头做成的乐器,用来表达他们的情感和信仰。这些石质乐器往往是从大理石、玛瑙或者其他坚硬的石材中雕刻而成。根据考古学家的研究,最早的石质乐器可以追溯到中国的新石器时代,这些乐器被视为人类音乐史上宝贵的遗产。

石质乐器的起初用途主要是用于庆祝仪式、宗教仪式和祭祀活动。在中国的历史记载中,我们可以找到许多关于石质乐器的描写,这些乐器往往扮演着非常重要的角色,具有强烈的宗教和仪式性质。

石质乐器的制作工艺

制作石质乐器的工艺非常独特和考究。首先,选材是非常重要的一步。石材的质地、颜色和密度都会对乐器的音质产生影响。一些石材会因为其特殊的物理和化学性质而具有独特的音色。

其次,制作人员需要根据乐器的形状和音域来雕刻和设计乐器的结构。这需要细致入微的技艺和丰富的经验,以确保乐器能够发出优美的音符。

最后,乐器的表面需要经过抛光和装饰,以展现美观的外观。一些制作高级石质乐器的艺术家甚至会雕刻出精美的图案和纹饰,让乐器成为一件艺术品。

石质乐器的音色特点

石质乐器因其独特的材质而具有独特的音色。相比其他常见的乐器,石质乐器往往给人一种宏亮、清澈、回响的感觉。其音色充满了自然和磅礴的力量,能够唤起人们内心深处的共鸣。

石质乐器的音域较宽广,可以演奏出不同的音调和音高。同时,石材的物理特性也使得乐器具有较长的共鸣时间,音符可以在空气中持续振动,营造出悠长而动人的音韵。

石质乐器的魅力和价值

石质乐器作为一种独特而珍贵的乐器,具有无与伦比的魅力和价值。首先,它们代表了古代文明的智慧和创造力。这些乐器见证了人类音乐发展的历史,承载着世代的记忆和情感。

其次,石质乐器的音色和演奏方式迥异于其他乐器,给人一种全新的音乐体验。它们独特的声音将人们带入一个与众不同的音乐世界,让人们感受到音符和灵魂的碰撞。

最后,石质乐器的制作工艺和材料都非常精致和考究,使得它们成为了艺术品中的瑰宝。作为收藏品,石质乐器往往具有很高的纪念和投资价值,备受珍藏家的青睐。

石质乐器的未来发展

尽管石质乐器具有独特的魅力和价值,但由于其制作工艺的复杂性和材料的稀缺性,石质乐器的制作数量较少,价格也较高。

然而,随着科技和制作工艺的不断进步,对石质乐器的需求也在逐渐增加。现代艺术家和制作师们正在努力研究和开发新的制作方法和技术,以提高石质乐器的制作效率和成本效益。

未来,我们可以期待看到更多先进的石质乐器涌现出来,为音乐家提供更多选择和创作灵感。同时,石质乐器作为文化遗产的保护也变得非常重要,我们应该共同努力将这些宝贵的乐器传承给后代。

总的来说,石质乐器以其独特的音色、制作工艺和珍贵的历史背景而备受关注。无论是从音乐角度还是艺术品角度来看,石质乐器都是一种令人着迷的存在。让我们一起珍惜和传承这些石质乐器,让它们的美妙音符在岁月的长河中长久地流传下去。

五、曼陀罗乐器

曼陀罗乐器是一种古老而神秘的乐器,它在音乐界中独树一帜,给人们带来了独特的音乐魅力。在这篇文章中,我们将探讨曼陀罗乐器的起源、特点以及它在现代音乐中的作用。

曼陀罗乐器的起源

曼陀罗乐器最早可以追溯到古代东方文化,据说它是来自印度的一种乐器。它的形状略似于吉他,但却有着独特的外观和音色。

传说中,曼陀罗乐器是由一位神秘的乐师手工制作而成。这位乐师被认为是天赐的音乐奇才,他用心灵的力量将美妙的音乐注入到乐器之中。因此,曼陀罗乐器被视为神圣的乐器,被许多音乐家和音乐爱好者所崇敬。

曼陀罗乐器的特点

曼陀罗乐器不仅在外观上与众不同,它的音色也是独特而动人的。它的琴弦采用特殊的材质制作,使得它的音色更加柔和、优雅。弹奏曼陀罗乐器时,人们常常感到自己仿佛置身于绵延的大自然之中,感受到大自然的魅力和活力。

除了独特的音色,曼陀罗乐器还有着浑然天成的外观。它的琴身通常由精选的木材制成,上面雕刻着精致的花纹。每一把曼陀罗乐器都是由经验丰富的乐器制作者手工制作而成,保证了其品质的卓越性。

另外,曼陀罗乐器还具有独特的演奏方式。相比于其他乐器,曼陀罗在演奏过程中更加注重音乐家的内心感受和情感的传递。演奏曼陀罗需要音乐家将自己的情感融入到琴弦中,通过细腻而动人的弹奏,将音乐传递给听众。

曼陀罗乐器在现代音乐中的作用

随着时间的推移,曼陀罗乐器不再局限于古代东方文化中,它的美妙音色和独特韵味使得它在世界范围内赢得了许多音乐家和音乐爱好者的喜爱。

在现代音乐中,曼陀罗乐器常常被用于演奏纯音乐和放松音乐。其柔和的音色和治愈的效果使得曼陀罗成为许多人追逐内心平静和放松的良好选择。不少心理治疗师和冥想教练都选择使用曼陀罗乐器作为音乐治疗的工具,通过它的音乐魅力帮助人们达到身心平衡。

此外,曼陀罗乐器还经常与各种类型的音乐进行融合。它的独特音色可以为流行音乐、爵士乐、新世纪音乐等增添一份别样的韵味。通过与其他乐器的合奏,曼陀罗给音乐增加了一层神秘而迷人的氛围。

总之,曼陀罗乐器是一种具有独特韵味和音色的乐器,它在音乐界中有着独特的地位。无论是古代还是现代,曼陀罗乐器都以其美妙的音乐魅力吸引着众多音乐家和音乐爱好者。希望今天的文章能够带给大家关于曼陀罗乐器的一些了解,也希望大家能够在音乐中找到内心的平静和宁静。

六、平壤乐器

平壤乐器是朝鲜文化的重要组成部分。这个独特的音乐传统承载了朝鲜人民的情感和历史记忆。平壤作为朝鲜的首都,是乐器制作与演奏的中心。平壤乐器以其独特的风格和精湛的技艺而闻名于世。

1. 平壤乐器的起源

平壤乐器的起源可以追溯到几百年前的朝鲜王朝时代。在那个时候,乐器被广泛用于宫廷音乐和庆典活动。而随着时间的推移,乐器逐渐走入民间,并成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

平壤乐器的制作是一门复杂而精细的艺术。传统的制作工艺几乎未曾改变,因而乐器带有浓厚的历史和文化意义。传统的扬琴、笛子、鼓等乐器,经过世代的传承,如今仍在平壤的街头巷尾和舞台上焕发着生机。

2. 平壤乐器的种类

平壤乐器有着丰富多样的种类。下面是一些平壤乐器的主要代表:

  • 1. 扬琴: 扬琴是平壤乐器中最具代表性的乐器之一。它由竖琴和横琴两种类型构成,通过弹拨琴弦来发出动人的音乐。扬琴音色柔美、高亢悠扬,常常用于表达浓郁的民间情感。
  • 2. 笛子: 笛子是一种管乐器,在平壤乐器中占有重要地位。它是用竹子或其他材料制成的,通过吹气产生音乐声音。笛子音色清澈明亮,常常用于独奏或与其他乐器合奏。
  • 3. 鼓: 鼓是一种打击乐器,在平壤乐器中担当重要的节奏作用。它的制作精良,通过捶打鼓面发出有力的声音,加强音乐的节奏感和层次感。

3. 平壤乐器的演奏

平壤乐器的演奏是一种细腻而技巧性很高的艺术形式。演奏者需要通过长时间的训练和不懈的努力,才能掌握平壤乐器的精髓。

在平壤,有许多音乐学院和表演艺术团体致力于培养年轻人的音乐才华。他们在教育和培训方面下足功夫,努力传承和发展平壤乐器的传统。在舞台上,平壤乐器演奏者优雅的动作和动人的音乐,为观众带来了视听的享受。

4. 平壤乐器的意义

平壤乐器代表着朝鲜文化的瑰宝。它们不仅仅是音乐的工具,更是朝鲜人民情感的表达和历史的见证。

通过平壤乐器,人们可以感受到朝鲜文化的深度和多样性。每一种乐器都有其独特的音色和表现力,让人们可以用音乐的语言去表达自己内心世界的感受。

此外,平壤乐器也是朝鲜人民团结一心的象征。无论是在家庭聚会、庆祝活动,还是在国家重大场合,平壤乐器都扮演着重要的角色,通过音乐将人们凝聚在一起。

5. 平壤乐器的未来

随着时代的发展和社会的变迁,平壤乐器也在不断演变和发展。新一代的音乐家和制作人致力于创新和传统的结合,推动平壤乐器的发展。

平壤乐器的未来充满希望。在全球化的今天,平壤乐器有机会走出国门,与世界各地的音乐文化进行交流和融合。这将为平壤乐器注入新的活力和创造力,让更多人了解和喜爱这一独特的音乐艺术。

总之,平壤乐器是朝鲜文化的瑰宝,通过它们可以感受到朝鲜人民的深情和历史的底蕴。希望平壤乐器能够继续传承和发展,为人们带来更多美妙的音乐体验。

七、复合碳纤维和碳纤维区别?

复合碳素与碳纤维有区别,区别如下:

1、碳纤维,是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维质量很轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性。碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。

碳纤维是一种力学性能优异的材料。

2、碳素复合材料是碳素材料与其他材料,或是不同碳素材料复合形成的新材料,含碳量一般远低于90%。复合碳素材料可以根据用途不同,和其他不同的材料进行复合。其中碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成的结构材料简称碳纤维复合材料。

八、乐器除了管乐器弦乐器还有什么乐器?

乐器的种类繁多,除了管乐器和弦乐器,还有以下常见的乐器类型:

1. 打击乐器:打击乐器是一种以敲打、摇动、摩擦等方式发声的乐器,如鼓、锣、钹、木琴、马林巴等。

2. 键盘乐器:键盘乐器是一种使用键盘操作发声的乐器,如钢琴、电子琴、风琴、手风琴等。

3. 弹拨乐器:弹拨乐器是一种使用手指或拨片等工具弹奏发声的乐器,如吉他、贝斯、琵琶、古筝、竖琴等。

4. 声乐:声乐是指用人声演唱的音乐形式,如独唱、合唱、重唱等。

除了上述乐器类型外,还有很多其他类型的乐器,如口琴、箫、笛、哨子、号角等。不同的乐器类型有着不同的音色和演奏方式,它们共同构成了丰富多彩的音乐世界。

九、国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?

碳纤维是一种性能优异的纤维材料,经过原丝生产和碳丝生产两大步骤制造而成,主要的生产设备有氧化炉、低温碳化炉、高温碳化炉等。碳纤维最早起源于1879年,经历了一个多世纪的发展现在广泛应用于航空航天、体育用品、风力发电、压力容器等多个领域。碳纤维的主要优点是强度高、密度小、耐高温、耐腐蚀等特性,按照不同的分类方式可分为小丝束、高强型、PAN(聚丙烯腈)基等多个种类。目前日本的3家碳纤维公司占据了全球近50%的市场份额,国内的主要公司包括光威复材、中简科技、中复神鹰等。

发展历史:

在1879年爱迪生用纤维素纤维首次制得碳纤维,但是由于制备技术普遍不高,未能获得发展。20世纪50年代初随着火箭、航空等尖端技术的发展,碳纤维开始受到广泛关注,1956年美国联合碳化物公司推出的"Thornel-25"碳纤维成为商业化成功的典范。20世纪60年代初,日本先人进藤昭男发明了以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料制取碳纤维的方法,1965年日本碳公司工业化生产普通型聚丙烯腈基碳纤维成功。之后,日本和美国的几家公司在1969至1982年期间,相继开发了聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维等高性能产品,并不断提高它们的强度和模量水平。1980年后是沥青基碳纤维的盛行期,同时碳纤维的技术水平也得到了较大的提升。21世纪以来,随着技术成熟成本下降,碳纤维下游应用迅速扩展,覆盖到航空航天、体育用品、油气开发、风力发电、压力容器等多个领域。

生产过程:

1.原丝生产:

聚合工段:

通过将原料丙烯腈单体、共聚单体、引发剂偶氮二异丁腈和溶剂 DMSO(二甲基亚砜)按照一定配比投料进入聚合釜,在一定温度下进行溶液聚合反应,随后进行脱单、脱泡等处理得到聚丙烯腈原液。

纺丝工段:

聚丙烯腈原液通过干喷湿纺或湿法纺丝技术形成原丝,根据喷头的选择可决定丝束的大小, 1000 /3000 /4000 /6000 个细孔的喷头,对应喷丝可以制得 1K、3K、6K、12K、24K 等型号原丝。喷丝产生的丝束在凝固浴中凝固成型,成型后的原丝再经过多段水洗,降低原丝中 DMSO 的残留量。随后进行热水牵伸,再经过上油、干燥致密化,达到防黏隔离和降低摩擦的作用。最后再经过蒸汽牵伸工段,最终原丝卷绕成轴。

目前主流工艺有湿法纺丝及干喷湿纺两种。湿法纺丝是指纺丝原液从喷头喷出后,直接进入凝固液中;而干喷湿纺则是原液在喷出后,先经过一段空气层,然后再进入凝固液。干喷湿纺纺丝速度较快,且产生的原丝缺陷较少,主要用来生产小丝束碳纤维原丝。然而由于干喷湿纺生产的原丝的单锭线密度较低,无法实现大产能,因此生产大丝束碳纤维原丝时一般使用湿法纺丝。

2.碳丝生产:

成品原丝经多段氧化炉在空气气氛下反应得到预氧丝,预氧丝在氮气保护下,分别经过低温碳化、高温碳化得到碳丝。随后经表面处理后进行上浆,最后经烘干得到高强型碳纤维产品。若要进一步提升产品的弹性模量,将高强型、高强中模型碳纤维在惰性气氛下经2,000℃以上的温度石墨化处理,再经过表面处理、上浆和干燥处理,得到石墨纤维。

生产过程中的技术要点:

1.原丝质量

原丝质量既决定了碳纤维的性质,又制约其生产成本,优质PAN原丝是制造高性能碳纤维的首要必备条件。

2.缺陷控制

杂质缺陷最少化是提高碳纤维拉伸强度的有效措施,杂质和缺陷在很大程度上会影响原丝的一致性,对碳纤维强度影响很大。在某种意义上说,提高强度的过程实质上就是减少、减小缺陷的过程。

3.预氧化处理

预氧化处理是碳纤维制备流程中耗时最长的一道工序。在预氧化过程中,通常而言需要维持氧化炉温度200°C至300°C一到两个小时。目前碳纤维产品竞争的核心已经从性能开始向成本转移。如何在保证均质化的前提下,尽可能缩短预氧化时间以降低生产成本,是技术进步的一个重要方向。

4.高温技术和设备

高温炭化温度一般需要1300到1800℃,石墨化一般需要2500到3000℃。在如此高的温度下操作,既要连续运行、又要提高设备的使用寿命,所以研究新一代高温技术和高温设备就显得格外重要,如在惰性气体保护、无氧状态下进行的微波、等离子和感应加热等技术。

生产设备:

碳纤维生产线由放纱架、氧化炉组、低温碳化炉、高温碳化炉、表面处理浴池、上浆浴池、干燥机、卷绕机等组成,实现对PAN基碳纤维原丝连续多道热处理和后续处理,得到高性能碳纤维。在众多碳纤维生产设备中,氧化炉与碳化炉是生产线的主体设备,也是最关键设备。在制造 PAN 基碳纤维过程中,结构会经过两次重大变化,有机原丝才能转化为无机碳纤维,一次是在预氧化过程中,使 PAN 的线型分子链转化为耐热梯形结构的预氧丝,一次是在碳化过程中,由梯形结构转化为碳纤维的乱层石墨结构。

主要性质:

1.强度高,模量高

抗拉强度在3,500MPa以上,弹性模量在230GPa以上。

2.密度小,比强度高

密度是钢的1/4,是铝合金的1/2,比强度比钢大16倍,比铝合金大12倍。

3.耐超高温

在非氧化气氛条件下,可在2,000°C时使用,在 3,000°C的高温下部分熔融软化。

4.耐低温

在-180°C低温下碳纤维依旧具有弹性。

5.耐腐蚀

对一般的有机溶剂都具有良好的耐腐蚀性,能耐浓盐酸、磷酸、油等物质侵蚀,其耐腐蚀性能超过黄金和铂金。

6.热膨胀系数小,导热系数大

可以耐急冷急热,即使从3,000°C的高温突然降到室温也不会炸裂。

分类:

1.按产品规格分类

碳纤维按产品规格的不同被划分为小丝束和大丝束,碳纤维大丝束和小丝束划分的根本来源于碳纤维原丝数量,如1K、3K、6K、12K、24K和48K等,K就是千的意思。一般来说,小丝束碳纤维是指原丝数量每簇不超过24,000根的碳纤维,目前主要用于国防军工等高科技领域(如飞机、导弹、卫星等);大丝束碳纤维一般指丝束在48,000根以上的碳纤维,成本及售价相对于小丝束均较低,适用于对成本比较敏感的领域,如风电、压力容器等。

2.按原丝类型分类

碳纤维按照原丝类型的不同可以分为PAN(聚丙烯腈)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中PAN基碳纤维由于高碳产率和优越的性能,目前产量约占全球碳纤维总产量的90%以上。沥青基原丝由从石油沥青、煤焦油或聚氯乙烯中提取的多环芳烃制成。由于原料来源比较丰富,沥青基碳纤维成本较PAN基具有一定的优势,然而由于其原材料调制复杂且产品的性能较低,目前产量份额不足10%。粘胶基原丝是制造碳纤维最古老的原料之一,但因为粘胶基原丝碳纤维转化率较低且由于拉伸石墨化的额外成本而导致成本较高,目前已被边缘化,产量份额约为1%。

3.按力学性能分类

从力学性能划分,可以分为高强型(GQ)、高强中模型(QZ)、高模型(GM)、高强高模型(QM),其中高强指拉伸强度大于 3,500 MPa,高模量指拉伸弹性模量大于 350 GPa。

主要应用领域:

碳纤维主要应用在风电叶片、体育休闲、航空航天、碳/碳复材等领域。

1.风电领域

在风机大型化背景下,叶片轻量化是必然趋势。由于碳纤维具备高比强度及高比模量的特殊性能,其在叶片中的应用可以在保证叶片强度的同时降低重量,实现更大扫风面积和更小的机组负荷,提升机组的发电效率。因此相较于玻璃纤维,碳纤维是更为理想的叶片材料。

2.航空航天领域

碳纤维材料由于自身结构轻量化、耐用性良好,被广泛运用在机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等。此外,碳纤维还可用于推进系统中的燃料储存、气瓶和火箭推进器等。

3.体育休闲领域

碳纤维由于具有高强度和低重量的特点,在体育休闲领域也有广泛应用。例如,制造高端自行车车架和滑板、滑雪板等运动装备时常常用到碳纤维材料,这不仅能够提高产品强度和耐久性,还可以减少整体重量,提升运动员的表现。

4.碳/碳复材领域

碳/碳复材是以碳纤维或者石墨纤维为增强体,以碳或者石墨为基体的复合材料,主要应用于刹车盘、航天部件以及热场部件,在单晶硅炉内,主要有碳毡功能材料和坩锅、保温桶、导流通、加热器等用到碳碳复材结构材料。

碳纤维主要公司:

国外公司:

从产能分布上,小丝束产品主要集中在日本企业,大丝束产能则主要在欧美。日本企业在全球小束丝碳纤维市场上有绝对优势,2020 年日本企业全球市场份额达到 49%。全球大束丝碳纤维市场集中度更高,基本被美国 Hexcel 和德国 SGL 两家控制,2020年二者全球市场份额分别为 58%、31%。

国内公司:

目前国内碳纤维主要生产商包括中简科技、光威复材、中复神鹰、上海石化、新疆隆炬、吉林国兴、吉林宝旌、恒神股份、新创碳谷等。

中简科技:

目前具备高强型 ZT7 系列(高于 T700 级)、ZT8 系列(T800级)、ZT9 系列(T1000/T1100 级)和高模型 ZM40J(M40J 级)石墨纤维工程产业化能力,并陆续突破 T1100、M55J 和 M60J 高强高模碳纤维制备技术。其中,ZT7 系列碳纤维产品打破了发达国家对宇航级碳纤维的技术装备封锁,各项技术指标达到国际同类型产品先进水平,已被批量稳定应用于我国航空航天八大型号,公司已成为国内航空航天领域 ZT7系列碳纤维产品的批量稳定供应商。

光威复材:

公司主营产品分为:

1)碳纤维:公司已规模化生产的主要产品有高强型碳纤维,包括GQ3522、GQ4522

等;高强中模型碳纤维,包括QZ4526、QZ5026、QZ5526等;高模型碳纤维,包括GM3040、GM3045 等;高强度模型碳纤维,包括QM4035、QM4040等;

2)碳纤维织物:主要产品包括平纹、缎纹、斜纹等各类型碳纤维机织物及经编织物;

3)预浸料:主要包括单向碳纤维预浸料、单向玻璃纤维预浸料、碳纤维机织物预浸料等;

4)碳纤维复合材料制品

5)机械制造:全资子公司光威精机主要为光威复材及拓展纤维提供成套生产设备的设计、制造和安装以及生产线建设服务,主要产品有氧化炉、高温碳化炉、预浸料设备等。

中复神鹰:

公司的历史数据显示,SYT45(T300 级)、SYT45S(T700 级)、SYT49S(T700 级)三个型号为公司的主要收入来源,21年上半年三者的收入占比分别为 25%、8.4%、46%;产品价格方面,21 年上半年三者均价分别为 22.04、13.87、17.30 万元/吨,其中SYT45 型号以 3K 级小丝束为主,生产难度较大且性能独特,价格高于强度更高的 SYT45S、SYT49S 两类;

行业分布方面,SYT45 主要应用于风电叶片和体育休闲领域,SYT45S 主要应用于交通建设和体育休闲领域,而在航空航天领域在下游客户天鸟高新的加持下,利润迅速增长,SYT49S 作为公司收入占比最高的产品,主要应用于碳碳复材、压力容器、体育休闲、航空航天、风电叶片等领域。

吉林碳谷:

吉林碳谷是我国大丝束碳纤维原丝龙头。公司在原奇峰化纤20年腈纶制备经验基础上,创造性发明 DMAC 为溶剂的湿法两步法原丝生产技术,从而打破国际碳纤维巨头在原丝生产技术上的垄断,具有质量和成本优势,目前公司可以实现全部产品碳化后达到 T400 级别的稳定大规模生产。

参考文献:

1.余嫄嫄. 碳纤维行业深度-新能源高景气等推动需求高增,技术突破和产能扩张加速国产替代. 中银证券, 2023-01-28: 1. (2)

2.韩雪, 王红婷. 碳纤维的性能及应用研究进展[J]. 化工新型材料, 2018: 1-4.

3.蔡俊超, 郭琳琳, 洪瑞泽. 碳纤维与复合材料[M]. 中国轻工业出版社, 2014: 24-32.

4.王海鹰, 祝林明, 郭喜增. PAN基碳纤维生产线技术与装备研究进展 [J]. 合成纤维工业, 2019: 16-21.

5.杨文龙, 陈轶轩, 张海瑞. 碳纤维的研究进展[J]. 复合材料学报, 2006: 37-44.

6.李永磊,杨阳,盛昌盛,董伯骏. 碳纤维行业深度报告之二:碳纤维迎来大时代. 国海证券, 2022-12-28: 9. (2)

7.刘威,孙维容,李智,Andy Guo,Helen Liang. 碳纤维深度报告:新兴领域需求爆发,航空航天领域需求静待复苏. 海通国际

十、乐器中分噪音乐器和什么乐器?

问乐器中分噪音乐器和什么乐器的回答如下:

根据音振动状态的规则与不规则,音被分为乐音与噪音两类。音乐中使用的主要是乐音,但噪音在音乐表现中必不可少。

如架子鼓发出的声响就是一种噪音,不过,这种噪音有一定的规律。 乐音的振动比较有规律,听起来音高很明显,如果在示波器上则能显示为规则的正弦曲线。在音乐中所使用的有固定音高的音一般都是乐音,如小提琴、二胡、钢琴、口琴等乐器发出的声音。

噪音的振动比较杂乱,音高听起来不是很明显,在示波器上显示为十分复杂的曲线,如自然界的风声、雷声、流水声、物体的撞击声等。当然,音乐所用的噪音是经过挑选的打击乐器,如锣、鼓、梆子、木鱼等乐器发出的声音就是噪音。

噪音乐器有梆子、小军鼓、木鱼、沙棰等等。在我国民族音乐里,噪音的使用具有相当丰富的表现能力。如在戏曲音乐中,打击乐器在其他艺术表现手段的配合下,在塑造人物形象、表现各种思想情感方面,其作用是异常明显的,这是世界音乐文化中非常具有特色的一部分,是值得我们研究和学习的地方。

总之,在音乐中,乐音乐器与噪音乐器各有各的音乐表现特点,并不存在孰优孰劣的问题,两者相互结合在一起,共同为塑造音乐形象这个目标服务。

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