高強高模碳纖維是一類高性能碳纖維。高溫石墨化是生產(chǎn)高模高強碳纖維的必要環(huán)境，經(jīng)過高溫石墨化處理，碳纖維將獲得高模量特性，但與此同時，碳纖維強度也有所下降。高模型碳纖維具有高拉伸模量，但強度和斷裂延伸率較低，高強型碳纖維具有高斷裂延伸率和高拉伸強度，但抵抗變形能力較弱，如何解決碳纖維高強度和高模量的性能匹配問題是國內(nèi)外研究重點。
高強高模碳纖維兼具高強型碳纖維、高模型碳纖維雙重優(yōu)點，可應(yīng)用在帶電粒子輻照、高低溫交變等空間環(huán)境中，滿足航天航空、深空探測、高端體育用品、飛輪儲能、帆船桅桿等領(lǐng)域?qū)Σ牧系妮p量化、高端化需求。隨著商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展，高強高模碳纖維市場需求將持續(xù)釋放。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2028中國高強高模碳纖維行業(yè)市場現(xiàn)狀綜合研究及投資前景預(yù)測報告》顯示，高強高模碳纖維具有核心技術(shù)壁壘高、基礎(chǔ)研發(fā)投入大等特點，長期以來，高強高模碳纖維關(guān)鍵技術(shù)、主要市場份額一直由日本、美國等國家的少數(shù)企業(yè)所壟斷，其中日本東麗、日本帝人、美國Hexcel等公司引領(lǐng)著高強高模碳纖維領(lǐng)域技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，尤其是日本東麗。
日本東麗為全球高強高模碳纖維領(lǐng)先制造商，1980年代中期，其開發(fā)了以M40J、M55J、M60J為代表的“MJ”系列高強高模碳纖維產(chǎn)品，并實現(xiàn)了穩(wěn)定生產(chǎn)和商業(yè)應(yīng)用。近年來，日本東麗也在積極開發(fā)和生產(chǎn)新一代高強高模碳纖維，如M40X型碳纖維、M46X型碳纖維等。
新思界
行業(yè)分析人士表示，高強高模碳纖維兼具高強度、高模量等性能，為高性能碳纖維主流發(fā)展趨勢，目前我國在高強高模碳纖維領(lǐng)域已實現(xiàn)從長期跟跑到并跑的發(fā)展，相關(guān)研發(fā)及生產(chǎn)企業(yè)有中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所（中科院寧波材料所）、江蘇恒神股份有限公司、上海碳纖維復(fù)合材料創(chuàng)新研究院、威海光威復(fù)合材料股份有限公司等。
中科院寧波材料所于2020年6月研發(fā)出M65J級高強高模碳纖維，2022年4月，中科院寧波材料所開發(fā)出M55X型高強高模高延伸碳纖維，2023年11月，其承擔(dān)的“超高強高模碳纖維（HF55M）工程化關(guān)鍵制備技術(shù)”項目經(jīng)鑒定達到國際先進水平，2024年7月，中科院寧波材料所實現(xiàn)了拉伸強度5.52GPa、拉伸模量546GPa、斷裂伸長率1.01%的高強高模高延伸碳纖維技術(shù)突破。
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