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碳纤维复合材料在国内发展如何?

     据了解,目前全球碳纤维产能约3.5万吨,中国市场年需求量约6500吨,是碳纤维消费大国。但2007年,我国碳纤维年产能仅为200吨左右,且主要是低性能产品,没有形成规模化产业。大部分依赖进口,价格非常昂贵。例如,标准T300的市场价格高达4000 ~ 5000元/公斤。由于缺乏具有自主知识产权的技术支撑,国内企业尚未掌握完整的碳纤维芯关键技术。我国碳纤维的质量、技术和生产规模远远落后于国外,高性能碳纤维技术被西方国家垄断和封锁。

     业内人士表示,从技术研发到产业化难度更大,因此碳纤维真正实现国产化需要一个漫长的过程。由于市场供不应求,近年来国内出现了“碳纤维热”,许多科研院所和企业开始了碳纤维研究或千吨级产业化项目。不过,专家指出,虽然目前国内市场对碳纤维产品的需求很大,但盲目发展的风险很大,这几个千吨级项目实施几年后市场出现过剩将是必然的。

本地化是关键。

     据记者了解,国家发改委于2008年至2009年组织实施了高性能纤维复合材料高技术产业化工程,重点支持碳纤维、芳纶纤维、高强聚乙烯纤维及其高性能复合材料生产技术和关键装备的产业化示范,以满足国民经济、航空航天等高技术产业发展的需要,培育一批具有国际竞争力的龙头企业。

     在高性能碳纤维复合材料项目上,国家将重点支持1000吨高性能碳纤维和聚丙烯腈原丝生产技术,预氧化炉、碳化器等大型关键设备制造,纺丝油剂、碳纤维上浆剂、预浸料等重要辅助材料开发,高性能树脂基材料开发,高性能碳纤维复合材料应用技术产业化。制定和完善高性能碳纤维生产、产品和应用的相关标准。

     要真正实现这一目标,业内专家建议,我国应加强规划引导和整合,积极开展跨学科研究,联合攻关碳纤维技术,优先研发聚丙烯腈原丝,坚持产业化和研发布局,突破国产碳纤维关键技术和装备。材料、化工、装备等领域要抓住国产大飞机建造的机遇,建立符合国际规范的我国碳纤维标准和技术体系,为未来国产大飞机的应用做好准备。  

发展的机会来了。

     碳纤维复合材料因其独特而优异的物理化学性能,广泛应用于火箭、导弹、高速飞机等航空航天工业,以及化工机械、车辆、运动器材、纺织、医疗等领域。比如碳纤维、塑料等复合材料制成的飞行器,以及卫星、火箭等航天器,不仅推力大、噪音低,而且由于质量小、功耗低,可以节省大量燃料。

     据悉,飞船重量每减轻1公斤,可使运载火箭减轻500公斤。去年的超大型飞机A380,复合材料比例已经达到23%。预计2010年问世的A350超宽客机,高性能轻量化结构将达到62%,成为空客首款全复合材料机翼飞机。轻量化“外衣”不仅能有效克服自重与安全的矛盾,还能大大降低飞机能耗。以A380为例,其首架飞机的百公里人均油耗不到3升,而A350的百公里人均油耗仅为2.5升,几乎与现在的轿车相当。

     在今年的全国两会上,温家宝总理在《政府工作报告》中明确指出,2008年,我国将全面启动实施大飞机重大工程,这为包括碳纤维在内的许多化工新材料的发展提供了契机。

缺乏核心技术

     因为碳纤维神秘的面纱还没有揭开,所以人们还不能直接用碳或者石墨来制造它。他们只能使用一些含碳有机纤维(如尼龙、腈纶、人造丝等。)为原料,并将有机纤维与塑料树脂结合碳化制成碳纤维。根据原材料和生产方法的不同,碳纤维主要分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维等。


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