Sợi carbon có các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời như độ bền cao, mô đun cao, mật độ thấp, trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn hóa học và khả năng chịu nhiệt độ cao.
Sợi carbon có các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời như độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, mật độ thấp, trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn hóa học và chịu nhiệt độ cao. Nó có thể được sử dụng trong hàng không vũ trụ, công nghệ cảm biến, cánh tuabin gió, vận tải đường sắt, bảo vệ an toàn và các lĩnh vực khác. Sợi carbon hiệu suất cực cao có phạm vi ứng dụng rộng rãi, nhu cầu về nó ngày càng tăng, đã trở thành điểm nóng nghiên cứu hiện nay. Về sản xuất và nghiên cứu sợi carbon, Nhật Bản và Hoa Kỳ chiếm vị trí thống lĩnh. Phần sau đây chủ yếu giới thiệu tổng quan về sự phát triển của các doanh nghiệp sản xuất hoặc viện nghiên cứu sợi carbon trong những năm gần đây.
Nhật Bản Toray
Để ứng phó với tình hình mới, Toray sẽ tích hợp viện nghiên cứu vật liệu composite sợi carbon (CFRP) của CFE, một công ty sản xuất và kinh doanh sợi carbon tại Pháp, vào Toray Advanced Composites tại Hà Lan vào giữa tháng 7 năm 2021 (TAC), và đẩy nhanh quá trình phát triển vật liệu prepreg nhiệt dẻo cho máy bay thế hệ tiếp theo. Từ góc độ mục tiêu trung hạn, ứng phó với biến đổi khí hậu và đáp ứng nhu cầu của ngành năng lượng tương lai sẽ là mục tiêu quan trọng của Toray Carbon Fiber và ngành CFRP của công ty. Gần đây, Toray đang tập trung vào nghiên cứu và phát triển ba công nghệ mới: hợp tác phát triển với Mitsui Offshore Development Co., Ltd. một công nghệ mới để sửa chữa thiết bị lưu trữ và vận chuyển dầu khí tự nhiên nổi ngoài khơi bằng CFRP; sử dụng công nghệ dẫn nhiệt cao để phát triển CFRP với khả năng tản nhiệt tương đương với kim loại; Sử dụng sợi carbon xốp giống sợi rỗng làm vật liệu hỗ trợ và màng carbon mỏng có chức năng phân tách trên bề mặt, màng phân tách CO2 có cấu trúc hai lớp hoàn toàn bằng carbon được hình thành. So với màng phân tách vô cơ trước đây, thiết bị này có thể được thu nhỏ. nhiều năm công nghiệp hóa.
Teijin
Hoạt động kinh doanh sợi carbon của Teijin đã chịu khoản lỗ 6,7 tỷ yên do ảnh hưởng của sự sụt giảm nhu cầu ô tô và máy bay trong thời kỳ dịch bệnh mới. Do doanh số bán các ứng dụng máy bay giảm mạnh, công ty đã tăng cường doanh số trong lĩnh vực cánh quạt điện gió và thể thao và giải trí, và hiện đã bắt đầu sản xuất và bán các sản phẩm prepreg sợi carbon cho mục đích thể thao và giải trí tại Việt Nam, bao gồm cần câu, gậy đánh golf, ô tô, băng. Đối với các mục đích liên quan như gậy đánh golf, việc sản xuất các sản phẩm máy bay sẽ được xem xét trong tương lai. Prepreg băng CF/PPS một chiều mới "TenaxTM TPUD" do công ty con tại Châu Âu của Teijin Carbon Fiber sản xuất có khả năng chống hóa chất, chịu nhiệt, tái chế, hấp thụ nước thấp, ổn định kích thước và chịu nhiệt độ cao tốt hơn. Chống rão, và có thể được đúc trong thời gian ngắn, bảo quản và vận chuyển ở nhiệt độ phòng. Teijin cũng đã phát triển sợi carbon chức năng siêu mịn "PotenCia", với đường kính sợi từ 0,1-0,5 μm, có ưu điểm là độ kết tinh thấp, độ phân tán tuyệt vời và điện trở thấp. Trong tương lai, sản phẩm này sẽ thích hợp làm phụ gia dẫn điện cho pin thứ cấp lithium-ion và tụ điện hai lớp.
Viện Công nghệ Georgia, Đại học Florida, Đại học Connecticut, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không quân Căn cứ Không quân Wright-Patterson, UES.Dayton và Boeing đã cùng nhau nghiên cứu về việc chuẩn bị và xử lý sợi carbon xốp và rỗng cũng như mối quan hệ giữa cấu trúc và hiệu suất của chúng. Sợi composite đảo biển được sản xuất bằng phương pháp kéo sợi đảo biển, polyacrylonitrile (PAN) là thành phần biển, polymethacrylate (PMMA) là thành phần đảo cần loại bỏ, sau đó carbon hóa thành sợi carbon rỗng liên tục đa sợi có tiết diện hình tổ ong. Mật độ của nó là 1,15g/cm3, thấp hơn 30% so với sợi carbon thông thường; độ bền kéo của nó là 2,3-3,0GPa, cao hơn khoảng 60% so với loại T300; IM7 cao hơn khoảng 20% và cao hơn 1,6 GPa so với các sợi carbon rỗng đã báo cáo trước đây.
