탄소섬유 원사, 촙드 파이버 & 분말 가이드
직조, 성형 컴파운드, 내마모 소재, 산업용 복합재 용도를 위한 탄소섬유 원사, 촙드 파이버, 분말 비교 가이드.
직물 및 부직포 매트 외에도, 탄소섬유는 원자재 형태로도 공급됩니다 — 원사(연속 토우), 단섬유(촙드 스트랜드), 분말(밀링 파이버). 이러한 원자재는 사전 성형된 패브릭이 적합하지 않은 컴파운딩, 성형, 적층 제조, 특수 복합재 공정의 기본 재료로 활용됩니다.
당사는 세 가지 탄소섬유 원자재 형태를 모두 제조·공급하며, 고객이 직조 또는 필라멘트 와인딩용 연속 토우, 사출 성형 컴파운드용 촙드 파이버, 마찰 소재 및 코팅용 밀링 분말을 단일 공인 공급업체에서 조달할 수 있도록 합니다.
탄소섬유 원자재 제품
| 제품 | 형태 | 가용 등급 | 주요 용도 |
|---|---|---|---|
| 탄소섬유 원사 | 보빈 권취 연속 토우 | T300 3K, T300 6K, T700 12K | 직조, 필라멘트 와인딩, 인발 성형, 브레이딩 |
| 단섬유 탄소섬유 | 촙드 스트랜드 (3–12mm) | 표준 탄성률 | 개질 플라스틱, EMI 차폐 컴파운드, BMC/SMC |
| 탄소섬유 분말 | 밀링 파이버 (50–200μm) | 표준 탄성률 | 복합재 충전제, 마찰 소재, 내마모성 |
모든 제품은 PAN계(폴리아크릴로니트릴) 탄소섬유 전구체로 제조되어 일관된 품질과 기계적 특성을 보장합니다.
탄소섬유 원사 (연속 토우)
탄소섬유 원사는 모든 탄소섬유 보강재의 근본적인 구성 요소입니다. 수천 개의 연속 탄소 필라멘트(각 직경 ~7μm)를 묶어 토우를 형성하고, 후공정 처리를 위해 보빈에 권취합니다.
가용 등급 및 사양
| 등급 | 토우 크기 | 인장 탄성률 | 인장 강도 | 밀도 | 대표 용도 |
|---|---|---|---|---|---|
| T300 3K | 3,000 필라멘트 | 230 GPa | 3530 MPa | 1.76 g/cm³ | 정밀 직물, 장식용 패브릭, 정밀 부품 |
| T300 6K | 6,000 필라멘트 | 230 GPa | 3530 MPa | 1.76 g/cm³ | 중량 패브릭, 브레이딩, 일반 구조용 |
| T700 12K | 12,000 필라멘트 | 230 GPa | 4900 MPa | 1.80 g/cm³ | 고강도 구조용, 필라멘트 와인딩, 인발 성형 |
핵심 차이점: T300 vs T700
| 특성 | T300 | T700 |
|---|---|---|
| 인장 강도 | 3530 MPa | 4900 MPa (+39%) |
| 인장 탄성률 | 230 GPa | 230 GPa (동일) |
| 파단 신율 | 1.5% | 2.1% |
| 비용 | 표준 | 20–40% 프리미엄 |
| 재고 가용성 | 폭넓게 재고 보유 | 리드 타임 적용 가능 |
| 최적 용도 | 일반 구조용, 장식용 | 고성능 구조용, 압력 용기 |
선택 지침: 대부분의 용도에는 T300을 선택하십시오 — 표준 비용으로 우수한 성능을 제공하며 업계의 주력 제품입니다. 인장 강도가 핵심 설계 요소일 때(압력 용기, 고응력 필라멘트 권취 부품, 항공우주 1차 구조물) T700을 선택하십시오.
탄소섬유 원사 적용 분야
- 직조: 직물 탄소섬유 클로스 생산을 위한 원료 (당사의 200g 능직 및 평직 클로스는 T300 3K 원사로 직조됩니다)
- 필라멘트 와인딩: 압력 용기, 파이프, 드라이브 샤프트, 로켓 모터 케이싱
- 인발 성형: 연속 구조용 프로파일, 철근, 텐던
- 브레이딩: 튜브, 샤프트 및 복잡한 중공 구조물
- 오버브레이딩: 맨드릴 또는 기존 구조물 위 보강재
- 토우프레그/프리프레그 생산: 자동 섬유 배치(AFP)용 함침 토우
사이징 및 호환성
탄소섬유 원사는 기지 수지와의 접착력을 향상시키는 표면 사이징(일반적으로 에폭시 호환)과 함께 공급됩니다. 수지 시스템과의 사이징 호환성을 확인하십시오:
- 에폭시 사이징: 표준, 에폭시 및 비닐 에스터 수지와 호환
- 폴리아미드 사이징: 열가소성 기지 복합재(PA6, PA66)용
- 무사이징: 맞춤형 표면 처리가 필요한 특수 용도용
단섬유 탄소섬유 (촙드 스트랜드)
단섬유 탄소섬유는 연속 탄소섬유 토우를 제어된 길이(일반적으로 3mm, 6mm 또는 12mm)로 절단한 것입니다. 이 촙드 스트랜드는 복합 플라스틱, 성형 컴파운드, 특수 용도의 보강재로 사용됩니다.
사양
| 파라미터 | 일반 범위 |
|---|---|
| 섬유 길이 | 3mm, 6mm, 12mm (맞춤 길이 가능) |
| 섬유 직경 | 7 μm |
| 탄소 함량 | ≥95% |
| 인장 강도 | 3500+ MPa |
| 부피 밀도 | 0.3–0.5 g/cm³ |
| 수분 함량 | <0.5% |
촙드 탄소섬유 적용 분야
개질 플라스틱 및 사출 성형 컴파운드
단섬유 탄소섬유의 가장 큰 적용 분야는 엔지니어링 열가소성 수지의 보강입니다:
- 탄소섬유 강화 PA(나일론) — 자동차 및 산업용 부품에 10–40% 배합
- 탄소섬유 강화 PEEK — 항공우주 및 의료 임플란트 부품
- 탄소섬유 강화 PPS — 내화학성 고온 부품
- 탄소섬유 강화 PC/ABS — EMI 차폐 기능이 있는 소비자 전자제품 하우징
엔지니어링 플라스틱에 20–30% 촙드 탄소섬유를 첨가하면 일반적으로:
- 인장 강도 2–3배 향상
- 굴곡 탄성률 3–5배 향상
- 금속 대안 대비 상당한 중량 절감
- 전도성 섬유 네트워크에 의한 고유 EMI 차폐 효과
EMI 차폐 컴파운드
촙드 탄소섬유는 플라스틱 부품 내에 전도성 네트워크를 형성하여 금속 하우징이나 코팅 없이 EMI 차폐를 제공합니다. 15–25% 배합 시 30–50 dB의 차폐 효과를 달성할 수 있으며, 이는 대부분의 소비자 전자제품 및 자동차 EMC 요구 사항을 충족합니다.
BMC/SMC 성형 컴파운드
단섬유 탄소섬유는 유리섬유 컴파운드보다 더 높은 성능을 요구하는 압축 성형 부품용 벌크 성형 컴파운드(BMC) 및 시트 성형 컴파운드(SMC)에 사용됩니다.
콘크리트 및 시멘트 보강재
촙드 탄소섬유(6–12mm)는 균열 저항성, 굴곡 강도, 가열 바닥재 또는 제빙 용도의 전기 전도성을 향상시키기 위해 콘크리트 및 시멘트계 재료에 첨가됩니다.
섬유 길이 선택 가이드
| 길이 | 최적 용도 | 트레이드오프 |
|---|---|---|
| 3mm | 사출 성형, 박벽 부품 | 최고의 유동성, 가장 낮은 보강 효율 |
| 6mm | 일반 컴파운딩, BMC | 유동성과 강도의 균형 |
| 12mm | SMC, 콘크리트, 고성능 컴파운드 | 최고 강도, 낮은 유동성 |
짧은 섬유는 금형에서 더 잘 흐르지만 보강 효과가 낮습니다. 긴 섬유는 더 나은 기계적 특성을 제공하지만 박벽 또는 복잡한 형상에서 유동 문제를 일으킬 수 있습니다.
탄소섬유 분말 (밀링 파이버)
탄소섬유 분말은 탄소섬유를 매우 짧은 길이(50–200μm)로 밀링(분쇄)하여 미세한 분말 형태의 재료를 만든 것입니다. 섬유 종횡비를 유지하는 촙드 파이버와 달리, 밀링 파이버는 일부 보강 능력을 가진 입자형 충전재에 가깝게 기능합니다.
사양
| 파라미터 | 일반 범위 |
|---|---|
| 섬유 길이 | 50–200 μm |
| 섬유 직경 | 7 μm |
| 탄소 함량 | ≥95% |
| 부피 밀도 | 0.4–0.6 g/cm³ |
| 입도 분포 | 제어됨, 용도별 |
탄소섬유 분말 적용 분야
마찰 소재 및 브레이크 패드
탄소섬유 분말은 자동차 및 산업용 브레이크 패드 배합에 널리 사용됩니다:
- 열안정성 및 페이드 저항성 향상
- 마모율 감소 및 패드 수명 연장
- 온도 범위에 걸쳐 일관된 마찰 계수 제공
- 현대 마찰 배합에서 석면 대체
내마모 코팅 및 컴파운드
- 자기 윤활 베어링 소재 (PTFE + 탄소섬유 분말)
- 산업 시설용 내마모 에폭시 바닥 코팅
- 기어 및 베어링 컴파운드의 마찰 방지 첨가제
복합재 충전재 및 개질제
- 접착제 및 실란트의 요변성 부여제
- 코팅 및 페인트의 전도성 개질제
- 포팅 컴파운드의 보강 충전재
- 전자 봉지재의 열전도율 향상
3D 프린팅 필라멘트 첨가제
탄소섬유 분말은 FDM/FFF 3D 프린팅 필라멘트(PLA, PETG, 나일론)에 첨가하여:
- 치수 안정성 향상(뒤틀림 감소)
- 표면 경도 및 내마모성 향상
- 강성 향상(10–15% 배합 시 10–20% 개선)
원사, 촙드 파이버, 분말 선택 기준
| 요구 사항 | 원사 선택 | 촙드 파이버 선택 | 분말 선택 |
|---|---|---|---|
| 연속 보강재 | Yes | No | No |
| 사출 성형 | No | Yes | 가능 (충전재만) |
| 최대 강도 | Yes | 보통 | 최소 |
| 플라스틱의 EMI 차폐 | No | Yes (최상) | 보통 |
| 마찰/마모 용도 | No | 가능 | Yes (최상) |
| 필라멘트 와인딩 | Yes | No | No |
| 열가소성 수지 컴파운딩 | No | Yes | Yes |
| kg당 비용 | 최고 | 보통 | 최저 |
품질 관리 및 인증
당사의 모든 탄소섬유 원자재는 다음을 거칩니다:
- ISO 10618에 따른 인장 강도 및 탄성률 시험
- 사이징 함량 검증 (TGA 분석)
- 수분 함량 시험
- 섬유 직경 및 밀도 측정
- 손상 및 오염에 대한 육안 검사
- 각 출하와 함께 성적서(CoA) 제공
항공우주 또는 군사 용도의 경우, 고객 사양에 따른 재료 추적성 문서 및 시험 보고서를 제공할 수 있습니다.
다음 단계
직조용 T300 3K 원사, 필라멘트 와인딩용 T700 12K, 사출 성형 컴파운드용 촙드 파이버, 마찰 소재용 밀링 분말 — 당사는 탄소섬유 원자재의 전체 범위를 공급합니다. 전체 탄소섬유 제품 카탈로그를 검토하고, 탄소섬유 응용 분야를 탐색하거나, 문의 페이지를 통해 재료 요구 사항을 보내주십시오. 샘플 수량(1–5 kg)은 5–7 영업일 내에 평가 가능합니다.
관련 가이드
Frequently Asked Questions
두 제품 모두 230 GPa 인장 탄성률의 표준 탄성률 PAN계 탄소섬유입니다. 핵심 차이점은 인장 강도입니다: T700은 T300의 3530 MPa 대비 4900 MPa를 제공합니다 — 39% 향상. T700은 또한 더 높은 신율(2.1% vs 1.5%)을 가져 더 높은 손상 내성을 보입니다. 일반 용도에는 T300을, 최대 강도 또는 피로 저항이 중요할 때는 T700을 선택하십시오.
목표 특성에 따라 일반적인 배합 범위는 중량 기준 10–40%입니다: - 10–15%: 보통의 강성 향상, 양호한 가공성 - 20–30%: 상당한 강도 및 강성 향상, 양호한 EMI 차폐 - 30–40%: 최대 보강 효과, 그러나 유동성 저하 및 공구 마모 증가 초기 시험에서는 20%로 시작하고 기계적 시험 및 성형성에 따라 조정하십시오.
직접 대체는 불가능합니다. 분말(50–200μm)은 종횡비가 매우 낮아 최소한의 섬유 보강 효과만 제공합니다 — 충전재에 가깝게 기능합니다. 촙드 파이버(3–12mm)는 높은 종횡비를 유지하여 기계적 특성을 2–5배 더 향상시키는 진정한 섬유 보강 효과를 제공합니다. 분말은 마찰, 마모, 전도성 용도에 사용하고, 촙드 파이버는 구조적 보강에 사용하십시오.
- **탄소섬유 원사**: MOQ 일반적으로 등급당 10–50 kg (토우 크기에 따라 1–5 보빈) - **단섬유 탄소섬유**: MOQ 일반적으로 길이 사양당 25–50 kg - **탄소섬유 분말**: MOQ 일반적으로 25–50 kg 시험 수량의 경우, 재료 평가를 위한 소량 샘플(1–5 kg)을 제공할 수 있습니다. 구체적인 가용성은 [문의하기](/contact)를 통해 확인하십시오.
모든 탄소섬유 원자재를 밀봉된 폴리에틸렌 백에 넣어 UV 및 습기로부터 차단된 실온(15–25°C)에 보관하십시오. 올바르게 보관된 건조 탄소섬유는 무기한 유효 기간을 가집니다. 오일, 먼지 또는 다른 섬유에 의한 오염을 방지하십시오. 촙드 파이버 및 분말의 경우, 컴파운딩 거동에 영향을 줄 수 있는 수분 흡수를 방지하십시오.
예. 당사의 T700 12K 원사는 압력 용기, 파이프, 구조용 튜브를 포함한 필라멘트 와인딩 용도에 특히 적합합니다. 12K 토우 크기는 와인딩에 효율적인 커버리지 속도를 제공하며, T700의 높은 인장 강도(4900 MPa)는 압력 용기 용도에서 파열 압력을 최대화합니다. 일반적인 와인딩 장비와 호환되는 표준 보빈 형태로 공급합니다.
Author
ZeYuSen Fiber Technical Team
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