【碳企研究】全面了解德国工业级碳纤维制造商—SGL Carbon公司:最新版碳纤维产品及典型应用

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德国SGL Carbon公司(西格里碳素)是全球领先的碳素石墨材料以及相关产品的制造商之一。西格里集团涵盖了从原丝到碳纤维、织物和预浸料、再到CFRP部件成品在内的完整业务链。
本文详细分析了SGL Carbon公司最新50K大丝束碳纤维产品、特性以及典型应用。
《一文带你了解西格里公司碳纤维》
《详解西格里公司产业1:公司发展策略》
《详解西格里公司产业2:汽车用碳纤维》
《详解西格里公司产业3:空天用碳纤维》
《西格里碳素:专注于复合材料应用技术》
《SGL发展历程及主要业务》
《碳/碳复合材料应用实例》

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2021版产品目录及对比
近日,SGL Carbon公司发布了最新款产品目录,其中主要变化体现最新版产品目录中不再提供24k规格碳纤维,全部为50k规格的大丝束碳纤维,此外碳纤维产品主体力学性能得到进一步优化。

在对SGL Carbon公司新旧两个版本的碳纤维产品进行对比之前,首先了解一下公司碳纤维产品型号的意义,以最新更新的C T50-4.6/260为例,其中C—carbon,T—Continuous tow 连续丝束,50—纤维丝束数量,4.6/260—连续纤维强度和模量,因此其意义为50k丝束规格的拉伸强度4.6GPa、拉伸模量260GPa的碳纤维。
图1、图2显示旧、新两个版本的公司产品目录,通过对比发现在新版本中取消了24k规格小丝束碳纤维,随着24k规格碳纤维取消,使得SGL公司碳纤维产品拉伸强度最高仅为4.8GPa。

图1 SGL公司的碳纤维分类(旧版)

图2 SGL公司的碳纤维分类(最新版)
在新版产品目录中的C T50-4.0/240、C T50-4.8/280两款产品性能指标与旧版完全相同,但是另外一款产品拉伸强度、拉伸模量获得小幅提升,分别提高到4.6GPa、260GPa。最新版碳纤维产品的详细性能指标如下表1所示。

在碳纤维基础上,公司开发出不同系列的上浆剂,可与不同的树脂基体进行匹配,常用的匹配树脂基体如表2所示:

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SGL大丝束碳纤维的典型特征
SGL公司碳纤维命名为SIGRAFIL®,它具有高强度、高弹性模量和低密度的特点,是一种高性能材料,可以用于生产非常坚硬而轻巧的复合材料。典型特性包括:优异的力学性能、低密度(重量轻)、低热膨胀、良好的导电性、高耐腐蚀性、优异的浸润性以及良好的铺展性。

由于其为50k规格大丝束碳纤维,因此可在许多不同工艺中具有时间和成本优势 。典型成型工艺应用包括:
单向和多轴织物/预浸料生产
拉挤成型
编织和长丝缠绕工艺
TowPreg生产
用于C-SMC
生产热塑性复合材料

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SGL大丝束碳纤维的典型特征
SIGRAFIL®碳纤维主要应用领域包括汽车领域、工业领域、航空航天以及新能源,典型应用、构件及产品应用情况如下表3所示。
