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碳纖維復合材料在國內發展如何?

     據了解,目前全球碳纖維產能約3.5萬噸,中國市場年需求量約6500噸,是碳纖維消費大國。但2007年,我國碳纖維年產能僅為200噸左右,且主要是低性能產品,沒有形成規模化產業。大部分依賴進口,價格非常昂貴。例如,標準T300的市場價格高達4000 ~ 5000元/公斤。由于缺乏具有自主知識產權的技術支撐,國內企業尚未掌握完整的碳纖維芯關鍵技術。我國碳纖維的質量、技術和生產規模遠遠落后于國外,高性能碳纖維技術被西方國家壟斷和封鎖。

     業內人士表示,從技術研發到產業化難度更大,因此碳纖維真正實現國產化需要一個漫長的過程。由于市場供不應求,近年來國內出現了“碳纖維熱”,許多科研院所和企業開始了碳纖維研究或千噸級產業化項目。不過,專家指出,雖然目前國內市場對碳纖維產品的需求很大,但盲目發展的風險很大,這幾個千噸級項目實施幾年后市場出現過剩將是必然的。

本地化是關鍵。

     據記者了解,國家發改委于2008年至2009年組織實施了高性能纖維復合材料高技術產業化工程,重點支持碳纖維、芳綸纖維、高強聚乙烯纖維及其高性能復合材料生產技術和關鍵裝備的產業化示范,以滿足國民經濟、航空航天等高技術產業發展的需要,培育一批具有國際競爭力的龍頭企業。

     在高性能碳纖維復合材料項目上,國家將重點支持1000噸高性能碳纖維和聚丙烯腈原絲生產技術,預氧化爐、碳化器等大型關鍵設備制造,紡絲油劑、碳纖維上漿劑、預浸料等重要輔助材料開發,高性能樹脂基材料開發,高性能碳纖維復合材料應用技術產業化。制定和完善高性能碳纖維生產、產品和應用的相關標準。

     要真正實現這一目標,業內專家建議,我國應加強規劃引導和整合,積極開展跨學科研究,聯合攻關碳纖維技術,優先研發聚丙烯腈原絲,堅持產業化和研發布局,突破國產碳纖維關鍵技術和裝備。材料、化工、裝備等領域要抓住國產大飛機建造的機遇,建立符合國際規范的我國碳纖維標準和技術體系,為未來國產大飛機的應用做好準備。  

發展的機會來了。

     碳纖維復合材料因其獨特而優異的物理化學性能,廣泛應用于火箭、導彈、高速飛機等航空航天工業,以及化工機械、車輛、運動器材、紡織、醫療等領域。比如碳纖維、塑料等復合材料制成的飛行器,以及衛星、火箭等航天器,不僅推力大、噪音低,而且由于質量小、功耗低,可以節省大量燃料。

     據悉,飛船重量每減輕1公斤,可使運載火箭減輕500公斤。去年的超大型飛機A380,復合材料比例已經達到23%。預計2010年問世的A350超寬客機,高性能輕量化結構將達到62%,成為空客首款全復合材料機翼飛機。輕量化“外衣”不僅能有效克服自重與安全的矛盾,還能大大降低飛機能耗。以A380為例,其首架飛機的百公里人均油耗不到3升,而A350的百公里人均油耗僅為2.5升,幾乎與現在的轎車相當。

     在今年的全國兩會上,溫家寶總理在《政府工作報告》中明確指出,2008年,我國將全面啟動實施大飛機重大工程,這為包括碳纖維在內的許多化工新材料的發展提供了契機。

缺乏核心技術

     因為碳纖維神秘的面紗還沒有揭開,所以人們還不能直接用碳或者石墨來制造它。他們只能使用一些含碳有機纖維(如尼龍、腈綸、人造絲等。)為原料,并將有機纖維與塑料樹脂結合碳化制成碳纖維。根據原材料和生產方法的不同,碳纖維主要分為聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維、粘膠基碳纖維等。


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