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東麗株式會(huì)社成立于 1926 年，其前身是東洋人造絲公司，1970 年 1 月，東麗從公司名稱中去掉“人造絲”一詞，更名為“東麗株式會(huì)社”，是著名的以有機(jī)合成、高分子化學(xué)、生物化學(xué)為核心技術(shù)的高科技跨國(guó)企業(yè)，目前東麗在23個(gè)和地區(qū)擁有 226 家公司。
本公眾號(hào)關(guān)于日本東麗公司已撰寫40余篇原創(chuàng)類文章，更多有關(guān)東麗公司的精彩文章請(qǐng)點(diǎn)擊日本東麗專輯（延伸閱讀）。本文主要介紹了東麗碳纖維分類產(chǎn)品的性能特點(diǎn)、應(yīng)用及規(guī)格，概述了東麗碳纖維在航空航天、工業(yè)應(yīng)用及體育休閑三大領(lǐng)域應(yīng)用情況。
東麗公司碳纖維主要是按照力學(xué)性能進(jìn)行區(qū)分，按照拉伸強(qiáng)度和拉伸模量可以分為T系列和M系列：
T 系列高強(qiáng)度碳纖維：分別標(biāo)準(zhǔn)模量級(jí)和高強(qiáng)中模級(jí) ；
M系列包括高模M系列和高強(qiáng)高模MJ系列。
除上述兩大傳統(tǒng)系列產(chǎn)品以外，近期東麗公司相繼研發(fā)出系列兼具高強(qiáng)度高模量的新型碳纖維，其代表產(chǎn)品為2018年11月研發(fā)成功的M40X型碳纖維（閱讀原文），以及今年5月份研發(fā)出的拉伸強(qiáng)度4.8GPa、拉伸模量390GPa的新一代工業(yè)級(jí)高模量碳纖維（閱讀原文），上述兩款產(chǎn)品東麗公司實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，尚未完全實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但有望成為東麗未來發(fā)展重點(diǎn)產(chǎn)品。
值得關(guān)注的是，東麗公司研發(fā)的M40X只是未來重點(diǎn)開發(fā)的MX系列款代表產(chǎn)品，按照下圖公司官方圖示，后續(xù)很有可能繼續(xù)開發(fā)基于傳統(tǒng)M46J、M50J、M55J等產(chǎn)品的MX替代產(chǎn)品。
除此以外，東麗公司依托其收購的Zoltek公司大絲束碳纖維制備技術(shù)，于2017年11月研發(fā)出在性能和成本之間實(shí)現(xiàn)平衡的Z600碳纖維，并于2019年5月進(jìn)行商品化生產(chǎn)，關(guān)于Z600碳纖維詳細(xì)性能指標(biāo)參見《深度解密日本東麗新產(chǎn)品Z600碳纖維》。
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標(biāo)準(zhǔn)模量碳纖維
標(biāo)準(zhǔn)模量（Standard modulus ）碳纖維通常具有33-34msi或略高的纖維模量。TorayT300標(biāo)準(zhǔn)模量碳纖維是公認(rèn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)碳纖維，已經(jīng)生產(chǎn)了30多年。T700S則是拉伸強(qiáng)度高的標(biāo)準(zhǔn)模量級(jí)碳纖維。標(biāo)準(zhǔn)模量碳纖維涵蓋1K到24K不同規(guī)格。
T300：用于航空航天應(yīng)用領(lǐng)域，具有20多年應(yīng)用歷史、30年的生產(chǎn)歷史，以平衡復(fù)合材料特性、高質(zhì)量、一致性、可靠性和穩(wěn)定供貨而聞名。規(guī)格為1K，3K，6K和12K。
T400H：拉伸強(qiáng)度高于T300和T300J，專為航空航天應(yīng)用而設(shè)計(jì)。規(guī)格為3K和6K。
T700S ：可提供高強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)模量級(jí)碳纖維，具有出色的加工特性，適用于纖維纏繞、編織和預(yù)浸料。這種無捻纖維主要用于各種工業(yè)和休閑娛樂用品，包括天然氣汽車（NGV）儲(chǔ)罐和SCBA呼吸罐等壓力容器。規(guī)格為6K，12K和24K。
T700G ：較T700S的拉伸模量和粘合性能有所提升。這種無捻纖維的應(yīng)用主要包括飛機(jī)和高性能運(yùn)動(dòng)用品。規(guī)格為12K。
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高強(qiáng)中模碳纖維
中模（Intermediate modulus，IM）碳纖維的拉伸模量為42msi。IM纖維初是為航空航天應(yīng)用而開發(fā)的，現(xiàn)在也可用于休閑娛樂和工業(yè)應(yīng)用。Toray提供各種規(guī)格IM纖維，結(jié)合不同價(jià)位和性能特征，可滿足各行各業(yè)的需求。Toray的IM纖維規(guī)格包括6K，12K，18K和24K。
T800H ：高強(qiáng)中模碳纖維，具有高水平和平衡復(fù)合特性。為滿足飛機(jī)輕量化需求而設(shè)計(jì)開發(fā)的品種，主要用于商用飛機(jī)的一級(jí)結(jié)構(gòu)，包括垂直鰭和水平穩(wěn)定器。規(guī)格為6K和12K。
T800S ：T800H的一種非常經(jīng)濟(jì)的、更高拉伸強(qiáng)度的替代品。這種無捻纖維具有特別高拉伸性能，僅提供24K規(guī)格。
T1000G：上拉伸強(qiáng)度高的碳纖維。適用于輕質(zhì)、高強(qiáng)領(lǐng)域，如航空航天器和衛(wèi)星的壓力容器，以及燃料電池車輛儲(chǔ)氫瓶。僅提供12K規(guī)格。
T1100G ：下一代中模碳纖維，在傳統(tǒng)制造方法（編織、預(yù)浸帶等）中具有優(yōu)異的加工性能。僅提供12K規(guī)格。
T1100S ：下一代中模碳纖維，在傳統(tǒng)制造方法（長(zhǎng)絲纏繞）中具有優(yōu)異的加工性能。僅提供12K規(guī)格。
圖片
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高模量碳纖維
Toray的MJ和M系列高模量碳纖維代表了高模量的PAN基碳纖維。PAN基高模量纖維性能優(yōu)于瀝青基纖維，其原因在于其拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度通常是相應(yīng)瀝青基纖維的兩倍以上。
MJ系列纖維比M系列纖維具有更高的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。剛度和熱膨脹系數(shù)（CTE）是其獲得應(yīng)用的關(guān)鍵，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：航天器、體育用品和工業(yè)輥。
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主要應(yīng)用領(lǐng)域
航空航天：TORAYCA?碳纖維被視為現(xiàn)代航空航天應(yīng)用的重要組成，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括美國(guó)波音、歐洲空客商用飛機(jī)的主承力和次承力結(jié)構(gòu)、國(guó)際空間站、衛(wèi)星、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼以及波音三角洲計(jì)劃中一次性運(yùn)載火箭等。TORAYCA?T800碳纖維是目前唯一獲得美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）認(rèn)證的、可為波音777提供關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的原材料。
工業(yè)應(yīng)用：TORAYCA?碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用不斷擴(kuò)展。從消防員減負(fù)到使汽車更加省油，由TORAYCA?纖維制成的輕質(zhì)儲(chǔ)罐正在取代傳統(tǒng)的金屬壓力容器。性能提升的X射線設(shè)備、儲(chǔ)能電池、地面天線、風(fēng)力發(fā)電葉片和工業(yè)用輥都是TORAYCA?碳纖維改變生活的一些典型應(yīng)用。
娛樂休閑：TORAYCA?碳纖維是適用于體育休閑產(chǎn)品的佳材料解決方案。典型產(chǎn)品包括高爾夫球桿桿身、商業(yè)和游戲釣魚桿、沖浪設(shè)備、自行車部件、滑雪設(shè)備和網(wǎng)球拍。此外，TORAYCA?碳纖維是美洲杯帆船和其他高性能船舶的選。
原創(chuàng) 錢 鑫 博士