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碳纤维产业现状

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   碳纤维 产业现状  

目前世界碳纤维产量达到4万吨/年以上,全世界主要是日本东丽、东邦人造丝和三菱人造丝三家公司以及美国的HEXCEL、ZOLTEK、ALDILA三家公司,以及德国SGL西格里集团,韩国泰光产业,我国台湾省的台塑集团,等少数单位掌握了碳纤维生产的核心技术,并且有规模化大生产。

  目前,在祖国大陆还没有一个年产100t的规模化碳纤维工厂,大多还处于中试放大阶段。值得一提的是我国台湾省的台塑集团,在80代年中期从美国Hitco公司引进百吨级碳纤维生产线,经消化、吸收和配套后得到迅速发展,台塑产量增加很快,但碳纤维质量的提高幅度并不大。

碳纤维国产发展

  我国对碳纤维的研究开始于20世纪60年代,80年代开始研究高强型碳纤维。多年来进展缓慢,但也取得了一定成绩。进入21世纪以来发展较快,安徽华皖碳纤维公司率先引进了500吨/年原丝、200吨/年PAN基碳纤维(只有东丽碳纤维T300水平),使我国碳纤维工业进入了产业化。随后,一些厂家相继加入碳纤维生产行列。据不完全统计,目前,我国已有12家生产规模大小不一(5~800吨/年)的PAN基碳纤维生产厂家,合计生产能力为1310吨/年,产品规格为1K、3K、6K、12K。但由于一些企业没有原丝可烧,实际国内碳纤维的总产量不足40吨/年,而且产品质量不太稳定,大多数达不到T300水平。

  可喜的是,从2000年开始我国碳纤维向技术多元化发展,放弃了原来的硝酸法原丝制造技术,采用以二甲基亚砜为溶剂的一步法湿法纺丝技术获得成功。目前利用自主技术研制的少数国产T300、T700碳纤维产品已经达到国际同类产品水平。

  

碳纤维生产线

随着近年来我国对碳纤维的需求量日益增长,碳纤维已被列为国家化纤行业重点扶持的新产品,成为国内新材料行业研发的热点。据不完全统计,目前拟建和在建的碳纤维生产企业有11家,合计生产能力为原丝7100吨/年、碳纤维1560吨/年,其中在建企业为4家,合计生产能力为原丝1100吨/年、碳纤维470吨/年。

碳纤维应用发展

  UPVC碳纤维瓦是新一代的厂房、仓库等屋面建筑材料,具有优良的隔热保温性能,化学性质稳定。上下层为改良性upvc,中间层为碳纤维发泡层。有2mm、2、5mm、3mm三种厚度可供选择,宽度统一为1130mm,长度随意定做。使用寿命达20年。耐用防酸、防碱、防腐蚀,在亚热带正常户外条件下使用寿命不低于20年。使用多孔材料芯层发泡结构,具有多孔通气性能,有效地阻隔紫外线,使导热系数降低至0. 8W/(m.k),保温、隔热性能是石棉瓦的6倍,PVC瓦的2.5倍,钢板瓦(0.5mm)的2200倍,瓦板具有可钉、可钻、可锯的特性,工程整体接缝少,利用率高达93%,比一般塑料瓦高出8%以上。 佛山华生建材2011

碳纤维现况

  我国碳纤维复合材料的研制开始于20世纪70年代中期,经过近40年的发展,已取得了长足进展,在航天主导产品(弹、箭、星、船)上得到了广泛应用。近年来,我国体育休闲用品及压力容器等领域对碳纤维的需求迅速增长,航空航天技术的快速发展急需高性能碳纤维及其复合材料等,市场需求更加旺盛。

  为了满足国内市场对碳纤维不断增长的需求,应尽快实现我国碳纤维工业的国产化和规模化。为此,必须加快技术创新,掌握核心技术;加速原丝技术开发,研制高纯度原丝;强化应用研究和市场开发,进一步扩大应用领域。碳纤维在我国大有发展前途,但应总结涤纶等化纤发展的经验教训,避免盲目发展,实现健康发展。

  为了大型飞机的制造和航空航天事业的发展,我国还必须尽快地实现高强中模型碳纤维的产业化。但是,因为高性能碳纤维是发展航空航天等技术必不可少的材料,长期受到以美国为首的巴黎统筹委员会的封锁。虽然“巴统”在1994年3月解散了,但禁运的阴影仍然存在。即使对我国解除了禁运,开始也只能是通用级碳纤维,而不会向我们出售高性能碳纤维技术和设备。因此,发展高性能碳纤维必须要靠我们自己。

  我国化学纤维工业“十一·五”发展规划中提出了“从以增加数量为主转向大力发展高新技术纤维”,特别是把事关国家产业安全的高新技术纤维材料作为重中之重,而且碳纤维被列为首位,是国家迫切需要短期内突破的高新技术纤维品种,为我国碳纤维的发展创造了条件,我们要抓住这一机遇,自力更生、努力创新,发展具有自己知识产权的碳纤维,以满足不断增长的市场需求。国家“863 计划”以及有关部委都在关心我国碳纤维工业的发展及其产业化步伐,并给予强有力的支持,许多材料专家也扎扎实实的做了许多工作。“十一五”期间,我国又启动了相关“973计划”。相信“十一五”将是我国碳纤维工业产业化的黄金时代。

  由中国科学院院士邢球痕中国工程院院士孙晋良姚穆周国泰等院士与专家组成的鉴定委员会,5月30日对由航天四院自主研制的高性能碳纤维产品进行了鉴定。鉴定委员会认为,该材料制品性能稳定,生产工艺先进,总体技术水平达到国内外同类产品的先进水平,具有较好的经济和社会效益,并建议尽快在国内市场推广应用。

  

碳纤维加固布

 长期以来,我国碳纤维研制生产水平较低,国外技术和产品严格封锁。为彻底扭转我国碳纤维受制于国外的状况,在国防科工局、陕西省、西安市、航天科技集团公司和国内多名材料专家的关心和支持下,航天四院于2008年4月成立了以高性能碳纤维工程化、产业化为主业的西安康本材料有限公司,陕西省高性能碳纤维制造及应用工程研究中心同步挂牌运行。

  经过两年多的集中攻关,先后攻克了原料纯化及纺丝液过滤技术等多项关键技术,并自主研发了聚合反应釜、加压蒸汽牵伸箱、表面处理机等碳纤维生产的核心设备。2009年3月和6月,原丝生产线和碳化生产线相继实现贯通,并于9月份生产出了碳纤维产品。2010年,采用航天四院康本公司HT-1碳纤维研制生产的产品经试验使用,各项性能表现达到了进口或国内同级产品的水平。

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