【碳企研究】解读日本东丽新版碳纤维手册中的产品应用及标识涵义（2024年5月中文版）

相比于此前2021年8月版本，最新版本的碳纤维产品目录更新了一款T720S碳纤维产品，丝束规格36K，拉伸强度5880MPa、拉伸模量265GPa、断裂伸长率2.2%，关于该款产品的更多信息可以延伸阅读《新款大丝束产品问世！日本东丽推出36K规格碳纤维，拉伸强度高达5880MPa》（阅读原文）。 从东丽公司发布的最新版本产品的应用场景来看，新增加的36K规格的T720S碳纤维的主要应用领域包括：压力容器、电缆和体育器材等。 从上述东丽公司碳纤维产品的具体应用场景可以看出： 标准模量级碳纤维：12K规格的T700S碳纤维应用场景最为广泛，涵盖了从航空航天到压力容器、土木工程的几乎所有领域； 中模量级碳纤维：24K规格的T800S碳纤维应用场景最为广泛，除了电缆、土木工程以外，几乎可用于其他任何领域；而且中模量碳纤维等级越高，可能受限于较高的成本，其应用场景越有限，如24K规格T1100碳纤维仅用于飞机领域； 高模量级碳纤维：6K/12K规模的M46J级碳纤维应用水平最高，但目前国内在该型号产品市占率极低；其次为M40J级碳纤维，主要应用包括先进空中交通、体育休闲、汽车和海洋等领域。 3.1、纤维类型 T800H B – 12000 – 5 0 B T800H代表纤维种类。T代表为高拉伸强度型碳纤维，而后面三位或四位数字代表了近似的拉伸强度，其单位为kgf/mm2或kpsi。例如，T800H具有796ksi的拉伸强度，ksi为英制单位，其与公制单位MPa之间关系为1ksi=6.894 MPa，所以换算成公制单位后，东丽T800H拉伸强度为5490MPa。

而对于M系列高模量碳纤维，M后面的两位数表示英制单位的近似拉伸模量。例如，M55J的拉伸模量为55×103kgf/mm2。

3.2、加捻类型 T800H B – 12000 – 5 0 B

空白或者符号“A”代表加捻纤维；“B”代表退捻（解捻）纤维，“C”为无捻纤维。比如Torayca®3000有捻纱称为“3KA”，Torayca®6000解捻纱称为“6KB”。 3.3、丝束规格 T800H B – 12000 – 5 0 B

数字代表了纤维丝束的规格，12000说明碳纤维束丝中含有12000根单丝。按照丝束规格，碳纤维丝束小于24000根，统称为小丝束碳纤维，小丝束碳纤维力学性能优异，可应用于航空航天领域。

而丝束在24000根以上时通常被称为大丝束碳纤维，大丝束碳纤维性能多为标准模量级纤维，力学性能较低，因此主要应用于民用工业等领域。 3.4、上浆剂类型 T800H B – 12000 –5 0 B

目前日本东丽公司上浆剂主要包括7款产品，产品编号中上浆剂数字对应具体类型如下，因此示例中的5对应产品使用了5号上浆剂。

1号 环氧

3号 环氧

4号 环氧、酚醛、双马来酰亚胺

5号 环氧、酚醛、聚酯、乙烯基酯

6号 环氧

7号 环氧

F号 乙烯基酯，环氧 3.5、表面处理 T800H B – 12000 –5 0 B

东丽公司的碳纤维经过表面处理目的是增强与树脂系统的粘合性能，这一过程又被称为氧化，因为在该过程中氧原子被以化学形式添加到纤维的表面。编号具体意义为：0，1为经过表面处理碳纤维。

3.6、上浆率 T800H B – 12000 –5 0 B

为了控制产品的可操作性和粘合性能，东丽碳纤维采用了不同量的上浆剂，上浆率以字母（a至E）表示，用于特定纤维。由于各种应用，字母可能对应于不同纤维类型的不同上浆率。在日本东丽产品编号中A，B，C代表纤维上浆率为1.0%，D代表上浆率为0.7%，E代表了上浆率0.5%。

3.7、工艺类型 T800 H B – 12000 –5 0 C

关于T800H中字母H，东丽公司公布公开信息未进行说明，如T700S、T800H、T800S、T1000G等，可以看出在强度数字之后字母不尽相同，这也是目前国内疑惑最多的地方。

结合多年碳纤维研发经验发现，该字母主要代表原丝类型差异，如S、G代表碳纤维原丝为干喷湿纺原丝，H代表碳纤维原丝为湿法原丝，其中G与S主要区别在于G工艺上优化，实现了性能提升。关于该领域更多知识可以延伸阅读《T700S与T700G》（阅读原文）、《H系列与S系列》（阅读原文）、《T1100G与T1100S》（阅读原文）。