深度解密日本东丽最新产品Z600碳纤维
2019年5月，日本Toray东丽公司官网发布其公司最新产品Z600-24K的主要性能指标，并将其命名为东丽GT系列新产品，本文将对该产品发展、纤维性能等进行深入解析。
2017年11月1日，日本东丽官网发布消息，公司研发出新的小丝束碳纤维品种，宣称新型碳纤维在性能和成本之间找到了平衡点。
随后，东丽公司决定在子公司Zoltek（原美国大丝束碳纤维生产企业，2014年被日本东丽收购）旗下的墨西哥工厂投建一条新的碳化生产线，对其实施量产，并预计新的生产线预计将于2018年年末建成投产。
该新型碳纤维品种于2019年5月正式投产，即为目前大家熟知的Z600，该新型产品是依托东丽小丝束和Zoltek大丝束碳纤维技术的产物，而之所以以Z命名，来区别于东丽传统的T、M名称，也说明了其部分关键技术来源于Zoltek。
1、产品规格
此次投入市场的Z600只有24K规格，即一束碳纤维中由24,000根单丝组成，按照传统丝束规格分类，低于24K属于小丝束，高于24K属于大丝束，而Z600却恰恰选择了24K中间规格，如图1所示。
▲图1 东丽Z600规格
Z600选择了24K规格，并有意将其与大丝束、常规小丝束区别开来，着重并强调了纤维质量和价格平衡性。通过Z600独特定位不难发现，未来该产品也会是以24K为主，可能不会推出低于或者高于24K数量的产品。
2、产品性能
通过下图2和下表1，Z600碳纤维与东丽T700碳纤维，以及Zoltek PX35性能对比显示，Z600碳纤维各项性能正好介于两者之间，因此将其视为东丽和Zoltek技术合作产物不为过，依托东丽先进技术使得Zoltek传统大丝束碳纤维拉伸强度由4137MPa提升到了4400MPa。
图2 Z600性能与东丽其他产品对比
从Z600碳纤维性能而言，拉伸强度仅仅为4400MPa，因此与日本东丽高强型碳纤维相比并不具备优势，Z600被命名为GT系列，估计G代表了General，指的是通用强度型碳纤维。
▼表1 Z600碳纤维主体性能指标
相比较于东丽T700碳纤维，Z600碳纤维性能并不具备明显优势，但是T700作为干喷湿纺型碳纤维价格本身就非常低，而东丽公司有意将Z600与之相比，加之Zoltek在低成本大丝束碳纤维领域的技术优势，因此估计Z600碳纤维成本将会更低。
Z600碳纤维与T700碳纤维增强复合材料性能对比如图3所示，与东丽T700碳纤维复合材料0°方向上性能相比，Z600碳纤维复合材料除了拉伸强度存在明显劣势以外，其余性能均与T700复合材料性能相当；而在90°拉伸强度和层间剪切强度上，Z600碳纤维复合材料则存在明显性能优势。
▲图3 东丽Z600及T700复合材料性能对比
3、纤维质量稳定性
Z600碳纤维与T700碳纤维质量对比如图4所示，两种碳纤维离散系数CV值相同，均为6%，Z600碳纤维与传统大丝束相比，毛丝含量明显下降，说明质量获得显著提升。
▲图4 东丽Z600及T700碳纤维质量对比
03 Z600碳纤维前景分析
从2014年日本东丽收购Zoltek到2019年5月推出Z600碳纤维产品，过程也算是极其漫长，不过也可以看出东丽公司无意发展Zoltek大丝束技术及产品，因为目前日本东丽在小丝束碳纤维领域享受着经济宏利，而Z600作为大丝束和小丝束技术结合产物，只能说是日本东丽公司在两种技术结合领域进行的探索。
虽然官方标称Z600碳纤维具有一定的经济性，并且将目标市场定在汽车市场，但是估计短期内不会有大量产品投入市场，因为对于汽车产业而言，拉伸强度4400MPa的Z600性能已经足够，若是加之更低的成本，会对东丽T700碳纤维带来直接冲击。
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