碳纤维制品与行业应用创新

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对近年碳纤维在导弹、空间平台和运载火箭，航空器，先进舰船，轨道交通车辆，电动汽车，卡车，风电叶片，燃料电池，电力电缆，压力容器，铀浓缩超高速离心机，特种管筒，公共基础设施，医疗和工业设备，体育休闲产品，以及时尚生活用具等十六个主要领域的应用及其近期技术进展进行了较为全面的综述。

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根据官媒的报喜文章，航天科工集团公司二院二部主持的国产M40J碳纤维研制项目获得成功，并“达到国际领先水平”。

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据《日经亚洲新闻评论》网站报道，三菱化学推出一种新型碳纤维复合材料，用该材料制作汽车部件，成本仅为现有材料的一半，这给未来大众市场汽车应用强力、轻型部件带来了光明的前景。

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　　碳纤维（carbon fiber）因高强度、高模量、质轻的优异性能，不仅在航空航天等军工领域有不可替代的地位，在体育休闲品、建筑防护、汽车交通等民用领域也大放异彩，被誉为材料界的“黑色黄金”。

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美国太空探索技术公司（SpaceX）创始人埃隆·马斯克在墨西哥瓜达拉哈拉召开的第67届国际宇航大会（IAC）上，作了名为“让人类变成多星球物种”（Making Humans a Multiplanetary Species）的主题演讲，并推出了用于人类火星殖民的“火星运输系统”，SpaceX希望该系统能够将第一批人类移民送往火星。


SpaceX开发中的12米直径碳纤维复合材料二级测试用液氧储箱实物

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从铁到铝再到碳纤维，轻量化是汽车发展的趋势。在日本，伴随着这种趋势而来的，有的企业将投资转向铝材料，有企业要将铁的潜力挖掘到极致，还有的企业则联合大学等研究机构从德国“偷师学艺”研发最新的碳纤维材料。不难看出，汽车材料竞争已进入白热化。

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在德国斯图加特大学，AchimMenges带领的团队正致力于以机器人制造碳纤维建筑物的实验。这一实验看似简单，却已受到广泛关注。

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　　相比传统的金属材料和其他纤维制成的复合材料，碳纤维复合材料具备质量轻、强度高、弹性模量高的特点，可比传统铝合金结构减重30%，对武器装备性能提升贡献巨大，被广泛用于制造航空器机体及发动机、导弹外壳等。美国F-22、F-35战斗机的碳纤维复合材料用量比例分别达到24%和36%，以A350、波音787为代表的新型大型民机的碳纤维复合材料用量比例更是达到了50%以上。碳纤维复合材料的运用已成为衡量武器装备先进性的标志之一。碳纤维是构成复合材料的关键原材料，承担着复合材料约90%的载荷，其拉伸强度和弹性模量是实现复合材料结构性能目标的关键。

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作为EMN的一部分，美国能源部的能源效率和可再生能源办公室提供资金建立了四个产业界和学术界的合作研发项目。其中之一是轻质材料协会 (LightMat)。在太平洋西北国家实验室的带领下，该团队将设计专业合金和碳纤维增强聚合物复合材料，努力提高汽车燃料的效率，该材料可以实现大规模生产。

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　　既坚如磐石，又韧如发丝，它是自古以来人类在材料领域孜孜以求的品质。5月底，在北京举行的第十届SAMPE国际先进材料展览会上，一卷卷如布匹般的黑色编织物引人驻足，原来这就是从新材料中一跃而起的“黑马”——碳纤维的真容，不仅兼顾柔中带刚的特性，还具有不怕强酸腐蚀、耐超高温、具有导电导热性和电磁屏蔽性等诸多闪光点。