Weltweit wächst die Produktionskapazität für Kohlenstofffasern weiter. Dieses Wachstum ist hauptsächlich auf die staatliche Unterstützung der Kohlenstofffaserindustrie und die durch den technologischen Fortschritt verbesserte Produktionseffizienz zurückzuführen.
Kohlefaser wird als grünes und umweltfreundliches Material von immer mehr Unternehmen bevorzugt, was das Wachstum ihrer Produktionskapazität fördert.
Windkraftindustrie
Weltweit befindet sich die Windkraftbranche in einer rasanten Entwicklung, wobei der Trend zu größeren Windturbinen besonders ausgeprägt ist.
Mit zunehmender Länge der Rotorblätter werden auch höhere Anforderungen an Festigkeit und Steifigkeit des Materials gestellt. Kohlefaser ist aufgrund ihrer Leichtigkeit und hohen Festigkeit zum Schlüsselmaterial zur Lösung dieses Problems geworden.
Dadurch werden nicht nur die Transport- und Hebekosten effektiv gesenkt, sondern auch die Nutzung der Windenergie durch die Verringerung der Störungen und die Verdünnung des Flügelabschnitts verbessert.
Darüber hinaus kann durch die Verwendung von Kohlefaser auch die Ermüdungsbeständigkeit der Rotorblätter verbessert werden, es können Rotorblätter hergestellt werden, die für Umgebungen mit geringer Windgeschwindigkeit geeignet sind, die elektrische Leitfähigkeit kann zum Schutz vor Blitzeinschlägen genutzt werden und die Rotorblätter weisen gute Schwingungsdämpfungseigenschaften auf.
Photovoltaikindustrie
In der Photovoltaikindustrie ist das Wärmemanagement im Produktionsprozess mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und großflächigen Anwendung der Technologie für große Siliziumwafer zu einer der wichtigsten technischen Herausforderungen geworden. Obwohl herkömmliche Graphitmaterialien die Anforderungen der Industrie bis zu einem gewissen Grad erfüllen, werden mit der kontinuierlichen Vergrößerung der Kristallziehöfen und des Wärmefelds höhere Anforderungen an die Leistung der Materialien gestellt.
Vor diesem Hintergrund werden Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe aufgrund ihrer hervorragenden Leistungsfähigkeit zunehmend zu einem wichtigen Material im Bereich des Wärmemanagements. Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe sind eine Art Verbundwerkstoff mit Kohlenstofffasern als Verstärkungsmaterial und Kohlenstoff als Matrix.
Dieses Material wird speziell verarbeitet und karbonisiert, um eine geringe Dichte, hohe Festigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Ablation und Thermoschock zu erreichen.
Diese Eigenschaften sorgen für eine gute Stabilität bei extrem hohen Temperaturen und hohem Druck und machen es ideal geeignet für den Einsatz in thermischen Feldkomponenten in der Photovoltaik-Produktion.
Wasserstoffspeicherindustrie
Mit der rasanten Entwicklung von Wasserstofffahrzeugen sind insbesondere bei der technologischen Weiterentwicklung von Wasserstoffspeicherflaschen für Kraftfahrzeuge Druckbeständigkeit und Gewichtsreduzierung zu den wichtigsten technischen Herausforderungen geworden.
Diese Herausforderung betrifft nicht nur die Verbesserung der Sicherheitsleistung, sondern wirkt sich auch direkt auf die Wirtschaftlichkeit und Praktikabilität von Wasserstofffahrzeugen aus.
Als wichtige Komponente von Wasserstofffahrzeugen ist die Leistung der Wasserstoffspeicherflaschen unmittelbar entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit von Wasserstofffahrzeugen auf dem Markt.
Aus der Perspektive der Wasserstoffspeicherdichte und des geringen Gewichts sind Technologie- und Materialinnovationen der Schlüssel zur Förderung der Entwicklung von Wasserstoffspeicherflaschen.
Am Beispiel der Druckbeständigkeit lässt sich die Druckbeständigkeit von Wasserstoffspeicherflaschen beispielsweise durch den Einsatz hochfester Kohlefasermaterialien wirksam verbessern, sodass eine sichere Lagerung und Verwendung in Hochdruckumgebungen gewährleistet ist.
Das geringe Gewicht von Kohlefasermaterialien verbessert außerdem die Gesamtleistung von Wasserstofffahrzeugen erheblich, was unter anderem eine größere Reichweite und einen geringeren Energieverbrauch mit sich bringt.
Im Kontext einer grünen und kohlenstoffarmen Entwicklung weisen die Windkraft-, Photovoltaik- und Wasserstoffspeicherindustrie als wichtiger Bestandteil neuer Energien ein großes Entwicklungspotenzial und große Marktchancen auf.
Die Anwendung von Kohlefasern als Hochleistungsmaterial wird in diesen Branchen immer weiter ausgedehnt, da sie technologische Innovationen und eine kontinuierliche Verbesserung der Materialleistung fördern.
