解读日本东丽新型高压缩强度高弹性率碳纤维M40X

据日本东丽官网11月19日报道，日本东丽已开发出新的碳纤维，实现更高的拉伸强度和拉伸模量，TORAYCA®MX系列，将扩大其产品线。该公司还将使用MX系列碳纤维引入预浸胶（高性能树脂浸渍织物），以促进各种应用。

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关于新型碳纤维

一般来说，模量350GPa或更高称为高模量碳纤维。与以往产品相比，新型碳纤维在保持不易变形（弹性模量）的同时成功提高强度。碳纤维难以兼顾强度和弹性模量，这成为开发的焦点之一。有分析认为，这是世界范围内首次以这一水平量产兼顾2个功能的碳纤维。

报道称：新型碳纤维的弹性模量为377GPa，加工为束状时的拉伸强度为5.7 GPa。

从上面东丽碳纤维性能指标表上可以看出，其实这个新型碳纤维是在M40JB基础上，强度提成30%（拉伸强度提高到了T800级碳纤维的水平），模量保持不变。

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新型碳纤维是如何突破的？

2014年3月，东丽宣布研制成功的T1100G碳纤维。东丽利用传统的PAN溶液纺丝技术，精细控制碳化过程，在纳米尺度上改善碳纤维的微结构，对碳化后纤维中石墨微晶取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制，从而使强度和弹性模量都得到大幅提升。T1100G的拉伸强度6.6GPa，比T800提高12%（在日本东丽官网最新的说明书中，T1100G强度已修改为7.0GPa）；弹性模量324GPa，提高10%。

这次公布的新型碳纤维M40X，日本东丽以纳米为单位控制纤维的内部结构，同时让细小的碳结晶朝相同方向整齐排列。M40X与现有产品保持了同等弹性模量，同时提高了强度。

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新型碳纤维应用前景

在飞机和汽车上，使用碳纤维用替代金属的情况正在增加。目的是减轻重量，改善燃效性能。从开发周期较长的飞机来看，有望从下下一代开始采用。东丽认为，还有望应用于以电力马达和电池驱动的电动飞机。

即使减少碳纤维的使用量，也能维持成型的零部件的性能，可减轻飞机等的重量。东丽将首先推动在高尔夫用具和无人机上采用新型碳纤维，力争到2020年代后半期用于飞机。该公司还将使用MX系列碳纤维引入预浸胶（高性能树脂浸渍织物），以促进各种应用。

日本东丽官网原文标题

东丽全球官网题目：Toray Develops TORAYCA® MX Series Carbon Fiber with High Compressive Strength, High Tensile Modulus; to Introduce Prepreg

东丽日本官网题目：高圧縮強度・高弾性率を両立させた炭素繊維トレカ®ＭＸシリーズ およびプリプレグの展開について