一文解析日本东丽-Zoltek公司PANEX35碳纤维的特性及应用

 

PANEX35商业用碳纤维

2013年9月，世界碳纤维排名第三的美国卓尔泰克(ZOLTEK)公司被日本东丽公司收购，ZOLTEK公司这款曾获得北美创新产品技术奖的PAN EX35就被东丽收入麾下。

PANEX35作为一种典型的低成本商业化碳纤维，其优势体现在超低的制造成本。PANEX35碳纤维的前驱体采用的是纺织品级腈纶纤维，并通过专有的高通量工艺制造，使其成为市场上成本最低的碳纤维。

PANEX35在研制成功之初，纤维拉伸强度为3800MPa，目前可以稳定在4137MPa，其主要性能指标与日本东丽T300碳纤维对比如下所示。

目前东丽T300在国内每公斤销售价约为1000元左右，而PANEX35每公斤售价则低于200元。

 

PANEX35主要产品形式

PANEX35主要产品形式包括连续碳纤维丝束、短切碳纤维/研磨碳纤维、织物/预浸带。

 

PANEX35主要应用领域

1、风电叶片领域

PANEX35目前在风电叶片领域占据主导地位，其用量已经超过12,000吨，而且每年仍呈现高速增长态势。

PANEX35能够在风电叶片领域获得广泛应用的主要原因不单单在于其低廉成本，而且其增强复合材料具有高压缩强度。

从下图PANEX35碳纤维及其织物增强环氧树脂层合板性能与东丽其他款纤维层合板压缩强度对比可以看出，PANEX35碳纤维环氧树脂材料具有优异的压缩性能。

2、高压储气瓶领域

在III型瓶领域，由于PANEX35碳纤维与标准模量航空级T300、T700级碳纤维相比，拉伸模量具有小幅度优势，而且其丝束规格为50k，因此采用较少量纤维既能满足高压气瓶所需高抗爆破强度。

在IV型瓶领域，PANEX35碳纤维经过长丝缠绕工艺优化，以及开发出专有配方提高了纤维分散性，可使纤维性能转换率高达90-95%，显著高于东丽T700转化率的70-75%。

3、海洋钻井平台应用

深海石油平台系绳是用直径在5.5mm至6.5mm范围内的拉挤杆制备而成，以PANEX35碳纤维增强乙烯基树脂为原料，采用拉挤成型工艺制备得到杆状结构件的拉伸强度和模量可以满足结构与性能需求，如下所示。

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