刚才看到一则旧新闻,是2017年的,讲述了吉林化纤集团完成了120吨48K碳纤维从试验到生产,再到出口的事情。先感叹一下国内在碳纤维领域的进步,再来说说这个48K碳纤维是什么意思。
 
碳纤维丝束编织过程
 
3K、12K和48K碳纤维是什么意思?
 
K其实就是千的意思,那3K、12K和48K对应的就是3000,12000和48000,那这些数字代表的意思又是什么呢?碳纤维是以一丝丝(一根根)的形状呈现的,将这些碳纤维聚集起来,才能让它们具备更强的性能,道理有点类似1根筷子和10根筷子。
 
将特定数量的碳纤维原丝聚集起来,形成整体的丝束,在将丝束与树脂融合,就成为了碳纤维复合材料。不同数量的碳纤维原丝,带来的强度有着巨大的差别。划分碳纤维丝束性能就可以用3K、12K和48K等等来表示。
 
以上的数字就是指碳纤维丝束中单丝数量,3K=3000(根)、12K=12000(根)、48K=48000(根)、1K、3K、6K、12K也称为小丝束,那在这之上的就是大丝束了。
 
碳纤维原丝与发丝对比
 
大小丝束的性能对比
 
虽然大丝束里的碳纤维原丝量更大,但带来的综合强度却不一定的是最强的,这个跟筷子的原理有点不同,原因是碳纤维原丝数量越大,在制作板材等机构时,丝束不容易展开,单层厚度厚了,整体效果反而不好。另外大丝束纤维粘连和断丝的情况更多,性能能反而没有呈现出正相比提升的预期效果。
 
小丝束数量相对少,可控性更强,在制成碳纤维结构体时,制作难度和性能可控性更高,就像功夫,不是力道大就厉害,还要会控制力道。小丝束碳纤维被称为"宇航级"碳纤维,大丝束碳纤维被称为"工业级"碳纤维。工业级和宇航级一对比,就能明白,小丝束相对更强一些,当然生产成本也更高一些。
 
国内碳纤维的发展速度非常快,从无到有,再从有到精,我们花费了30年。虽然我国碳纤维制备的水平还相对落后,但随着经济和精力的大量投入,大量技术人员的加入,碳纤维领域我们也能走上世界的前沿。