高為碳纖維
碳纖維材料中大絲束與小絲束有什么區別？
碳纖維按照絲束大小可分為小絲束和大絲束兩類。通常而言，將每束碳纖維中所含單纖維的根數作為劃分標準，一般認為碳纖維根數在 48000 根以下（不含 48000）的纖維束為小絲束碳纖維，包括 1K、3K、6K、12K、24K 等。小絲束碳纖維主要用于國防軍工、航空航天等高端技術領域，具有產量低、成本高、價格高等特點，被稱為 “宇航級材料”。
而每束碳纖維根數在 48000 根即 48K 或以上的纖維束則被定義為大絲束碳纖維，如 48K、50K、60K 等。大絲束碳纖維廣泛用于紡織、醫藥衛生、機電、土木建筑、交通運輸和能源等工業和民用領域，其成本相對較低，但生產控制難度較大，因而被稱為 “工業級材料”。
在性能方面，小絲束碳纖維由于其碳化設備精良，生產工藝把控嚴格，力學性能往往更加優異。大絲束碳纖維則在保持一定性能的基礎上，憑借成本優勢在工業領域得到了更廣泛的應用。
在強度方面，小絲束碳纖維通常表現出更高的拉伸強度，一般在 3.5 - 7.0 GPa 之間，而大絲束碳纖維的拉伸強度通常在 3.5 - 5.0 GPa 范圍內。
模量方面，小絲束碳纖維的拉伸模量可達 230 - 650 GPa，大絲束碳纖維的拉伸模量則在 230 - 290 GPa 左右。
穩定性上，小絲束碳纖維由于其生產工藝更為精細，碳化設備更為先進，穩定性相對更好。大絲束碳纖維在大規模生產過程中，可能會存在一定的性能波動。
耐高溫性方面，小絲束碳纖維和大絲束碳纖維在高溫環境下都能保持較好的性能，但小絲束碳纖維在極端高溫條件下的表現可能更為出色。
這些性能差異對其應用領域產生了顯著影響。小絲束碳纖維因其高強度、高模量和出色的穩定性，在航空航天、國防軍工等對材料性能要求極高的領域得到廣泛應用。而大絲束碳纖維雖然在性能上略遜一籌，但憑借其成本優勢，在風電葉片、新能源汽車、土木建筑等工業領域大放異彩。例如，在風電葉片制造中，大絲束碳纖維能夠在滿足性能要求的同時，有效降低成本，提高風電設備的經濟性和競爭力。
大絲束碳纖維的應用
在風電領域，大絲束碳纖維的應用越發廣泛。它被用于制造風電葉片的主梁和根部等關鍵部位，以提高葉片的力學性能和耐久性。例如，上海石化的 48K 大絲束碳纖維風電專用料被三一重能應用于風電葉片制作，成功下線了 131 米全球最長陸上風電葉片。其力學性能優異，能有效提升葉片的剛性和穩定性。
在汽車領域，大絲束碳纖維在汽車輕量化方面發揮著重要作用。它可以大幅度減少汽車重量，從而減少能源的使用量和提升汽車控制系統。例如，一些新能源汽車企業選擇利用大絲束碳纖維來制造零部件，提高新能源汽車的續航里程。
在土木工程領域，大絲束碳纖維可用于增強水泥等建筑材料，增加建筑的強度和使用年限。
小絲束碳纖維的應用
在航空航天領域，小絲束碳纖維因其出色的性能被廣泛應用。如在飛機的主結構、次結構和特殊部位的特種功能部件中，使用小絲束碳纖維增強復合材料可以明顯減輕飛機重量，減少零部件數量，提高抗疲勞和耐腐蝕性能。
在軍工國防領域，小絲束碳纖維用于制造高性能的武器裝備。比如在導彈、衛星等的關鍵部件中，其高強度、高模量和穩定性能夠滿足嚴苛的性能要求，保障裝備的可靠性和安全性。
原絲采購：小絲束碳纖維的原絲通常是為航空航天等高精尖領域定制的專用聚丙烯腈原絲，其原材料成本高昂且具有較高的技術門檻。而大絲束碳纖維直接選用民用聚丙烯腈原絲，也就是較為常見的腈綸絲，原材料采購成本相對較低。
生產工藝：小絲束碳纖維的生產工藝更為精細和復雜，需要更高的碳化溫度、更細的紡絲以及更長的氧化時間，這導致生產過程中的能耗和時間成本增加。大絲束碳纖維的生產工藝相對簡化，例如在紡絲環節，大絲束主要采用成本較低的濕法工藝，雖然紡速較慢，但成本優勢明顯。
設備投入：小絲束碳纖維對生產設備的精度和性能要求極高，設備投資巨大。而大絲束碳纖維的生產設備在滿足一定性能要求的前提下，相對來說投入較低。
綜上所述，大絲束碳纖維在原絲采購、生產工藝和設備投入等方面的成本都低于小絲束碳纖維，這是其成本較低的主要原因。這使得大絲束碳纖維能夠在保證一定性能的基礎上，以更具競爭力的價格在工業領域廣泛應用。
隨著全球對清潔能源和輕量化材料需求的不斷增加，大絲束碳纖維未來市場增長潛力巨大。在風電領域，隨著風力發電技術的不斷發展和裝機容量的持續擴大，大絲束碳纖維在風電葉片制造中的應用有望進一步提升。預計未來，大絲束碳纖維將憑借其成本優勢和性能特點，在更多的大型工業裝備制造中得到廣泛應用，如海洋工程、橋梁建設等。
在新能源汽車領域，大絲束碳纖維在車身結構和零部件制造中的應用也有望迎來快速增長。隨著汽車輕量化技術的不斷推進，大絲束碳纖維有望成為降低汽車能耗、提高續航里程的重要材料。
小絲束碳纖維在高端領域的技術突破方向主要集中在提高性能和拓展應用場景上。在航空航天領域，小絲束碳纖維有望通過不斷優化生產工藝和材料配方，進一步提高強度和模量，以滿足新一代飛行器對材料性能的更高要求。
同時，小絲束碳纖維在醫療、電子等領域的應用也有望取得新的突破。例如，在醫療器械制造中，小絲束碳纖維可以用于制造高精度、高性能的醫療設備部件；在電子領域，小絲束碳纖維可用于制造高性能的電子設備外殼和散熱部件。
總體而言，大絲束碳纖維將在工業領域繼續發揮其成本優勢，不斷拓展應用范圍；小絲束碳纖維則將在高端領域持續創新，不斷提升性能，以滿足日益苛刻的應用需求。兩者在未來的碳纖維行業中都將具有重要的地位和廣闊的發展前景。
深圳市高為碳纖維復合材料有限公司
聯系人：陳先生? ? ? 電話：189 238 77411
地址：深圳市龍崗區寶龍街道龍東社區龍湖路89號A棟404
聯系人：陳先生? ? ? 電話：189 238 77411
地址：深圳市龍崗區寶龍街道龍東社區龍湖路89號A棟404
