<p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">石墨烯预浸料市场前景</b></p><p class="ql-block">定义:石墨烯预浸料是由增强材料(碳纤维纱、石墨烯树脂、离型纸),经过涂膜、热压、冷却、 覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料。用途:做碳纤维制品时,需要用预浸料作为中间材料,碳纤维制品能否拥有优异的力学特性,关键看预浸料的复合强度,也就是碳材料与碳纤维之间结合强度以及预浸料与预浸料之间的结合强度。</p><p class="ql-block"> 石墨烯预浸料复合材料性能优势:石墨烯.强度是,强度能达到钢材的200 倍 ,石墨烯预浸复合材料密度却不到钢的1/4。石墨烯预浸料兼具纺织纤维的柔软性和可塑性,能根据模具的形状做出各种产品 ,并且替代金属材料,耐腐蚀性,使用寿命长。</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">一、石墨烯预浸料和其他高性能复合材料技术比较具有以下优点:</b></p><p class="ql-block">1,碳纤维与碳纤维之间结合强度更高。</p><p class="ql-block">2,预浸料层与层之间结合强度更高。</p><p class="ql-block">3,同比预浸料材料减轻重量,减轻厚度20%左右。</p><p class="ql-block">4。高比模量和强度高,热膨胀系数极低 ,良好的环境和耐腐蚀性 ,增强的减振特性 ,可控的层压板厚度 ,增强的减振特性 良好的抗疲劳性 。</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">二、石墨烯预浸料分类</b></p><p class="ql-block">石墨烯预浸料可以按照增强体物理形状、增强体种类、宽度、固化温度和所用基体树脂进行分类。</p><p class="ql-block">1.石墨烯预浸料按增强体物理形状:可以分为单向预浸料和织物预浸料; </p><p class="ql-block">2.石墨烯预浸料按增强体种类:可以分为石墨烯碳纤维增强预浸料、石墨烯玻璃纤维增强预浸料及石墨烯芳纶纤维增强预浸料等; </p><p class="ql-block">3.按宽度分类有宽、窄带; </p><p class="ql-block">4.石墨烯预浸料按固化温度:可以分为低温(80℃)、中温(120℃)、高温(180℃)固化预浸料; </p><p class="ql-block">5.石墨烯按预浸料按照所用基体树脂的不同:可以分为热固性预浸料和热塑性预浸料两大类,(其中热固性基体树脂主要使用石墨烯环氧树脂,其它包括石墨烯酚醛、不饱和石墨烯聚酯、石墨烯乙烯基酯等;所用增强纤维有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙 </p><p class="ql-block">烯纤维、PBO纤维等。)</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">三:石墨烯预浸料的应用市场分析</b></p><p class="ql-block">航空航天、导弹、战机、无人机等。</p><p class="ql-block">飞机零部件:热压罐、模压</p><p class="ql-block">钓鱼竿:卷管工艺</p><p class="ql-block">自行车、网球拍:吹起工艺</p><p class="ql-block">汽车零部件:热压罐、模压、PCM</p><p class="ql-block">医疗器械:热压罐、模压</p><p class="ql-block">国内外主要预浸料厂商</p><p class="ql-block">国外:Hexcel Corporation, Solvay SA (Cytec Industries) , Toray Advanced、Composites Inc.、 Axiom材料公司、Gurit控股公司、SGL集团、三菱化学碳纤维和复合材料公司、Renegade材料公司、Park电化学公司和帝人集团、SK⋯国内:中航复材、光威复材、恒神股份、四川鲁晨、江山科技、惠州亿航、珠海三臻、昂林贸烽、新万兴⋯预浸料的市场状况 2018年全球预浸料市场67亿美元,预计2024年预浸料市场规模将达到115亿美元,其中热固性预浸料将占整个预浸料市场的75%以上。 根据树脂类型对热固性预浸料进行细分,包括环氧树脂预浸料、酚醛预浸料、BMI预浸料、氰酸酯预浸料和聚酰亚胺预浸料。预计环氧预浸料将在未来5年内保持其市场主导地位,而随着超音速飞机的发展,BMI预浸料在预测期内可能会出现最高幅度增长。BMI预浸料可以在最高350°C或更高的温度下使用。 在中国、印度和日本的推动下,亚太地区将出现快速增长。</p><p class="ql-block">碳纤维预浸料的发展</p><p class="ql-block"> 2021年,我国碳纤维预浸料行业市场规模约为45.94亿元,我国碳纤维预浸料行业产量约为9706万平米,保持高速增长态势。 我国碳纤维预浸料行业区域市场规模分布如下,其中,华东地区占比40.41%,华中占比13.71%,华南占比14.89%,华北地区占比10.76%,东北地区占比10.43%,西南地区占比4.51%,西北地区占比5.29%。 碳纤维预浸料是一种典型的军民两用产品,我国碳纤维预浸料军用市场和民用市场需求相当! 军工主要有以下几家: 中航高科航空预浸料业务主要由子公司中航复材开展,中航复材在高性能树脂及预浸料技术等方面处于领先地位,承担了主要军机用预浸料的生产和供应;其他还有光威复材、恒神等。</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">四、石墨烯预浸料红外医疗健康产业应用。</b></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">《石墨烯碳纤维在红外辐射医疗健康领域的应用》</p><p class="ql-block">一、石墨烯碳纤维的红外辐射特性。</p><p class="ql-block">1. 红外辐射原理</p><p class="ql-block"> - 石墨烯碳纤维具有独特的结构,其中石墨烯的二维晶体结构与碳纤维的纤维状结构相结合。在常温下,石墨烯碳纤维内部的电子处于特定的能级状态。当受到外界能量激发时,例如热激发,电子会发生跃迁,从低能级跃迁到高能级。当这些电子从高能级跃迁回低能级时,就会释放出能量,其中一部分以红外辐射的形式释放出来。</p><p class="ql-block"> 这种红外辐射的波长范围主要集中在4 - 14微米之间,这一范围被称为“生命光波”。这一波段的红外辐射能够与人体细胞内的水分子产生共振现象,从而使水分子活化,增强其分子间的结合力,进而活化蛋白质等生物大分子,使生物体细胞处于最高振动能级。</p><p class="ql-block">2. 辐射强度与稳定性</p><p class="ql-block"> - 石墨烯碳纤维的红外辐射强度相对较高。与传统的红外辐射材料相比,由于石墨烯的高导电性和碳纤维的良好导热性,使得石墨烯碳纤维在相同的能量输入下能够产生更强的红外辐射。而且,其辐射稳定性较好,在长时间的使用过程中,辐射强度不会出现明显的衰减。这一特性使得它在医疗健康应用中能够持续稳定地发挥作用。</p><p class="ql-block">**二、医疗健康方面的应用**</p><p class="ql-block">1. 疼痛缓解与炎症治疗</p><p class="ql-block"> - 在疼痛缓解方面,石墨烯碳纤维的红外辐射可以深入人体组织。当应用于关节炎、肌肉劳损等疼痛部位时,红外辐射与人体组织细胞的相互作用能够促进局部血液循环。例如,对于风湿性关节炎患者,将含有石墨烯碳纤维的热敷产品作用于关节部位,红外辐射能够使关节周围的血管扩张,增加血液流量,带走炎症因子,从而减轻关节疼痛和肿胀。</p><p class="ql-block"> 在炎症治疗中,红外辐射能够调节人体的免疫系统。它可以刺激机体产生更多的免疫细胞和免疫因子,增强机体对炎症的抵抗能力。同时,通过改善局部组织的血液循环,为炎症部位提供更多的营养物质和氧气,加速炎症的修复过程。</p><p class="ql-block">2. 伤口愈合促进</p><p class="ql-block"> - 对于伤口愈合,石墨烯碳纤维的红外辐射具有积极的影响。在伤口周围施加石墨烯碳纤维的红外辐射时,能够促进细胞的新陈代谢。红外辐射可以使伤口周围的成纤维细胞活性增强,加速胶原蛋白的合成,而胶原蛋白是伤口愈合过程中的关键物质。同时,它还能刺激血管内皮细胞的增殖,促进新血管的生成,为伤口愈合提供更好的营养和氧气供应,从而缩短伤口愈合的时间。</p><p class="ql-block">3. **改善血液循环与心血管健康**</p><p class="ql-block"> - 石墨烯碳纤维的红外辐射作用于人体时,可以改善全身的血液循环。通过对皮肤表面的辐射,能够使皮下血管扩张,降低血液的黏稠度,减少血液中的血小板聚集。这对于预防和治疗心血管疾病具有重要意义。例如,对于高血压患者,长期使用石墨烯碳纤维的红外辐射产品,可以辅助降低血压,改善心脏功能,减少心血管疾病的发生风险。</p><p class="ql-block">4. **提高免疫力与养生保健**</p><p class="ql-block"> - 从提高免疫力的角度来看,石墨烯碳纤维的红外辐射能够调节人体的免疫细胞功能。它可以增强淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞的活性,提高机体的免疫防御能力。在养生保健方面,定期接受石墨烯碳纤维的红外辐射治疗,可以调节人体的生理机能,缓解疲劳,提高身体的抗疲劳能力,使人保持良好的精神状态。</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">五、产品形式与应用案例</b></p><p class="ql-block">1. 产品形式</p><p class="ql-block"> - 石墨烯碳纤维在医疗健康领域的产品形式多样。常见的有热敷贴、红外理疗仪、保暖衣物等。热敷贴是一种方便携带和使用的产品,将石墨烯碳纤维制成薄片,贴在身体疼痛或需要保健的部位即可。红外理疗仪则是一种更为专业的设备,它可以根据不同的治疗需求调整红外辐射的强度、波长和作用时间。保暖衣物则是将石墨烯碳纤维编织进衣物纤维中,在保暖的同时发挥红外辐射的健康功效。</p><p class="ql-block">2. **应用案例**</p><p class="ql-block"> - 在某医院的康复科,采用石墨烯碳纤维红外理疗仪对骨折后康复期的患者进行辅助治疗。结果显示,患者在接受定期的红外辐射治疗后,骨折部位的疼痛明显减轻,肿胀消退速度加快,骨痂形成时间缩短,大大提高了康复的效率。</p><p class="ql-block"> - 一些老年人在冬季使用含有石墨烯碳纤维的保暖衣物后,普遍反映身体的寒冷感减轻,关节疼痛症状有所缓解,身体的整体舒适度得到了提高。</p><p class="ql-block">总之,石墨烯碳纤维的红外辐射在医疗健康领域具有广泛的应用前景,随着研究的不断深入和技术的进一步发展,其在改善人类健康方面将发挥更大的作用。</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">六、全球预浸料产业格局演变</b></p><p class="ql-block"> 碳纤维预浸料市场呈现“三足鼎立”格局,日本东丽、美国赫氏、德国西格里三大巨头占据55%市场份额。这些企业通过垂直整合模式,从原丝生产到预浸料加工形成闭环,东丽2023年预浸料产能突破1.8万吨,其航空级产品良品率高达98%。欧洲企业侧重特种领域突破,英国威格斯开发出耐300℃高温预浸料,应用于航空发动机短舱。韩国晓星2022年投资2.3亿美元扩建釜山工厂,主攻风电叶片用大丝束预浸料,单线产能提升至600吨/年。 从产能分布上,小丝束产品主要集中在日本企业,大丝束产能则主要在欧美。日本企业在全球小束丝碳纤维市场上有绝对优势,2020 年日本企业全球市场份额达到 49%。全球大束丝碳纤维市场集中度更高,基本被美国 Hexcel 和德国 SGL 两家控制,2020年二者全球市场份额分别为 58%、31%。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">七、中国厂商的突围之路</b></p><p class="ql-block"> 中复神鹰、光威复材等头部企业实现国产替代,宁波材料所研发的T800级预浸料打破海外垄断。2023年行业统计显示,国内预浸料总产能达3.2万吨,其中中航高科南通基地单厂产能突破8000吨,采用全自动热熔法产线,生产节拍压缩至90秒/卷。 区域性产业集群正在形成,江苏常州集聚23家配套企业,实现树脂、离型纸等原料本地化供应。威海拓展海洋装备应用场景,光威复材开发的船用预浸料抗盐雾性能提升40%,已装备于深海潜水器耐压舱体。 目前国内碳纤维主要生产商包括中简科技、光威复材、中复神鹰、上海石化、新疆隆炬、吉林国兴、吉林宝旌、恒神股份、新创碳谷等。其中,中简科技主要产品为ZT7(即 T700 级别以上)高强度小丝束碳纤维,主要应用于航空航天领域;中复神鹰产品同样集中于 12/24K 小丝束产品,主要应用于碳-碳复材、体育休闲、风电、压力容器等领域;光威复材则目前为维斯塔斯在国内碳纤维拉挤板重要供应商之一,产品涵盖 T300-1000、M40J、M50J 级别,是国内碳纤维产品型号较为全面的厂商之一。</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">八、石墨烯预浸料未来市场</b></p><p class="ql-block"> 新能源领域需求爆发,2023年风电叶片用预浸料增长62%,维斯塔斯采购量突破1.1万吨。氢能储罐领域催生新赛道,东邦特耐克斯开发的70MPa储罐用预浸料,环向拉伸强度达4500MPa,较传统产品提升25%。 3D打印预浸料带成为新方向,美国Markforged实现0.1mm超薄带连续生产。中国商飞联合武汉理工研发微波固化技术,将热压罐成型周期从8小时缩短至45分钟。预计到2028年,全球预浸料市场规模将突破72亿美元,中国厂商有望拿下35%份额。</p>