Anglies pluošto praeitis ir dabartis

Sep 23, 2025

Anglies pluošto ankstyvoji tyrinėjimo stadija: pradžia ir stabdymas

Anglies pluošto ištakos siekia 1880-uosius metus, kai jis buvo naudojamas kaip siūlelio medžiaga. Tomas Edisonas ir Džozefas Svanas išsinešiojo patentus dėl anglies siūlelių, pagamintų atitinkamai iš bambuko ir medvilnės siūlo. Tačiau su volframo siūlelio lempų populiarėjimu anglies siūleliai buvo pakeisti dėl prastesnio efektyvumo ir trumpesnio tarnavimo laiko, todėl dešimtmečius po to anglies pluošto technologijos vystymasis beveik sustojo.

Antrojo pasaulinio karo metu „Union Carbide“ pradėjo tirti anglies pluoštą, naudodama raioną kaip pirmtakę medžiagą, ir 1958 m. aukštoje temperatūroje grafizuodama pagamino anglies pluošto audinį, kuris buvo naudojamas raketų sričių ir šilumos skylių bandymams. Tačiau dėl optimalių tempimo procesų nebuvimo jo mechaninės savybės buvo prastos, kas ribojo komercinį taikymą.

1960-ieji metai: daugelio šalių konkurencija ir technologiniai proveržiai

1960-aisiais Japonija, Jungtinės Valstijos ir Jungtinė Karalystė beveik vienu metu pradėjo aukštos stiprybės ir aukšto modulio anglies pluošto tyrimus. 1960 m. amerikiečių mokslininkas R. Baconas naudodamas slėginį lanką pagamino grafito ūsus; nors tai nebuvo komercializuota, tai patraukė JAV Karinių oro pajėgų dėmesį. Tais pačiais metais Japonijos MTI kartu su tokiais verslo subjektais kaip Toray ir Nippon Carbon pradėjo bendrą poliakrilonitrilo (PAN) pagrindu pagaminto anglies pluošto kūrimo programą. Akio Šinda 1961 m. paskelbė rezultatus, pagaminęs pavyzdžius, kurių savybės tris kartus viršijo celiuzės pagrindu pagaminto anglies pluošto savybes, tačiau tai nepatraukė didelio Vakarų akademikų dėmesio.

Jungtinės Karalystės Karališkasis lėktuvų įstačius (RAE) pradėjo tyrimus 1963 m. ir po to, kai sužinojo apie japonų Pasiekimą, per šešis mėnesius sukūrėme PAN bazę turinčio anglies pluošto procesą su dvigubai didesniais našumo rodikliais. Pagrindiniai proveržiai apėmė PAN pirmtakos tempimą oksiduojant, kad būtų pagerinta molekulinė orientacija, terminio apdorojimo procesų optimizavimą bei elektrolitinio oksidavimo metodo kūrimą, kuris padeda gerinti pluošto ir dervos sąveiką. Ši technologija buvo perleista licencijos teisėmis trims britų įmonėms: Courtaulds, Morgan Crucible ir Rolls-Royce.

Rolls-Royce naudojo anglies pluoštą RB211 variklio mentėms, tačiau nepasisekimas atsparumo paukščiams bandymuose prisidėjo prie įmonės bankroto, dėl ko stipriai nukentėjo Jungtinės Karalystės anglies pluošto pramonė. Tuo tarpu Japonijos „Toray“ 1971 m. pristatė Torayca T300 anglies pluoštą, tapusį pagrindiniu pirmos kartos kompozitų medžiagos pagrindu, kuris pasiekė pasaulinę rinką per technologijų keitimosi susitarimus.

1970–1989 m.: Taikymo sritys plečiamos ir mažinamos išlaidos

Nuo 1970-ųjų pradėjo palaipsniui plisti anglies pluošto taikymas ne tik aviacijos, bet ir sporto reikmenų bei pramonės srityse. Pažengus technologijoms, jo gamybos kaina sumažėjo nuo 200 svarų už kg 1970 m. iki 20–80 svarų už kg 1980 m. Japonijos įmonės, pasinaudojusios technologiniu optimizavimu ir pajėgumų plėtra, įsitvirtino lyderėmis. Tokios įmonės kaip Toray ir Toho Rayon sėkmingai skatino anglies pluošto naudojimą vartotojų rinkose, pvz., golfo lazdos ir meškerės.

1980-aisiais anglies pluoštas buvo naudojamas antrinėse konstrukcijose lėktuvuose, tokiuose kaip Boeing 757/767. 1987 m. JAV Gynybos departamentas nustatė reikalavimą, kad 50 % anglies pluošto ir pirmtakų būtų gaminama vietinėje teritorijoje, kas sukėlė vietinės investicijų bangą, tačiau vėliau tapo perteklinių pajėgumų priežastimi. Japonų įmonės dar labiau išplėtė savo veiklą pasaulyje per bendras įmones ir naujų gamyklų steigimą, kurios dešimtojo dešimtmečio pabaigoje sudarė beveik pusę viso pasaulinio anglies pluošto gamybos apimties.

1990-ieji: iššūkiai ir transformacija po Šaltojo karo

Šaltojo karo pabaiga lemiamai sumažino gynybos užsakymus, dėl ko JAV anglies pluošto paklausa tarp 1990–1991 m. sumažėjo apie 60 %, todėl daugelis gamintojų buvo priversti sustabdyti gamybą arba palikti rinką. Priešingai, japonų įmonės išplėtė pajėgumus nepaisydamos tendencijos ir sustiprino savo globalią poziciją įsigydamos gamyklas Europoje ir Amerikoje. 1993 m. administracija Klintono vadovaujama inicijavo Technologijų atkūrimo projektą (TRP), kuris remia kompozitinių medžiagų naudojimą civilinėje infrastruktūroje ir aviacijoje, padedant JAV pramonei palaipsniui atsigauti.

Tuo pat metu anglies pluoštas vis plačiau naudojamas pramonės sektoriuose, tokiuose kaip vėjo jėgainių mentės ir automobilių dalys, o naujos technologijos, pvz., termoplastiniai kompozitai ir deguto pagrindu gaminami anglies pluoštai, suteikė pramonei naują impulstą.

1990–1995 m.: Sunkus pritaikymas ir rinkos struktūros keitimas

Šiuo laikotarpiu globalinė anglies pluošto metinė apimtis sudarė apie 8 000 tonų, tačiau regioniniai paklausos struktūros žymiai skyrėsi: JAV rinką dominavo aviacosmos, o Azijoje – sporto reikmenys. Dėl JAV gynybos biudžeto mažinimo atsirado didelis perteklinis pajėgumas; 1991 m. pusė nacionalinių pajėgumų buvo neveikianti, o tokios įmonės kaip Courtaulds ir BASF išėjo iš rinkos.

Japonų įmonės toliau plėtėsi, o tokios bendrovės kaip Toray ir Mitsubishi Rayon į Europos ir Amerikos rinkas įžengė per jungtis ir įsigijimus. 1995 m. Japonija kontroliavo 62 % visų pasaulio anglies pluošto pajėgumų, užsitikrindama aiškią pranašumą.

Atsigavimas ir naujos perspektyvos

Po 1995 m., didėjant lengvųjų medžiagų paklausai civilinėje aviacijoje, taip pat toliau augant vėjo energetikos ir sporto prekių rinkoms, pasaulinė anglies pluošto pramonė pamažu atsigavo. JAV įmonės, pasinaudojusios TRP projektu techniniams kaštams sumažinti, grįžo į augimo kelią; Europa tapo labiau priklausoma nuo užsienio investicijų vietiniams gamintojams pasitraukus. Ateityje, didėjant lengvųjų medžiagų paklausai naujose srityse, tokiuose kaip elektriniai automobiliai ir naujos energijos šaltiniai, tikimasi, kad anglies pluoštas ras dar platesnę taikymo sritį.

Išvada

Anglies pluošto kelionė nuo laboratorinės medžiagos iki pagrindinės žaliavos įvairiose srityse apėmė technologines permainas, rinkos svyravimus ir tarptautinę konkurenciją. Japonija užsitikrino lyderio poziciją dėka nuolatinės technologinės investicijų ir rinkos plėtros, JAV su politikos parama palaipsniui atgavo konkurencingumą, o Europa susidūrė su struktūriniais pokyčiais. Ateityje, kai mažės sąnaudos ir atsiras naujos taikymo sritys, anglies pluoštas svarbesnį vaidmenį vaidins žaliąjoje energetikoje, transporte ir kitose srityse.

Naudojantis šimtmečio trukmės medžiagų mokslo patirtimi, stipriname dabartinius pamatus

Nuo 19 amžiaus mokslinės pažangos iki dabartinės pasaulinės pažangiosios technologijos taikymo, anglies pluošto raida yra nepalaužiamo stiprumo ir lengvumo siekimo istorija. Mes gerbiame šį įsipareigojimą ir įdedame jį į kiekvieną gaminto pluoštą.

Dr. Reinforcement giliai supranta anglies pluošto technologijos paveldą ir inovacijas. Mes ne tik turime 8 000 kvadratinių metrų modernią gamybos bazę, bet taip pat esame pajėgūs kasdien pagaminti 50 000 tonų anglies pluošto audinio. Tai užtikrina stabilias ir patikimas stiprinimo sprendimus milijonams klientų visame pasaulyje – nuo didelių infrastruktūros projektų iki gyvenamųjų patalpų saugumo patobulinimų.

Visa mūsų produktų asortimentas atitinka Tarptautinę kokybės sistemą ISO-9001 ir CE Europos Sąjungos sertifikavimą , atitinkantį pasaulines standartas. Rinka yra galutinis bandomasis laukas – beveik pusės mūsų klientų pasirenkamas perkupimas yra stipriausias patvirtinimas mūsų pažado „absoliučiai garantuota kokybė“.