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一直以來,歐美、日本等國家對我國高性能石墨材料技術進行嚴格封鎖,出口國內市場的產品種類和數量也受到嚴格控制,導致我國高性能石墨材料價格高、供應量少,無法滿足高新技術產業的發展需求。發展碳/碳復合材料產業是緩解我國高性能石墨材料短缺的重要手段之一。在國家政策和資本的推動下,中國的碳/碳復合材料產業一直在增長。
碳/碳復合材料體系具有一系列優異的性能,如高強度、高模量、比重輕、熱膨脹系數小、耐腐蝕、抗熱震性好、耐摩擦性好、化學穩定性好等。廣泛用于固體火箭發動機的噴管、航天飛機的結構部件、飛機和賽車的制動器、熱元件和機械緊固件、熱交換器、航空發動機的熱端部件、大功率電子器件的散熱片和支柱等。另一方面,它的重要應用集中在生物醫學材料,如人體骨修復和骨替代物。
碳碳復合材料發展前景分析
先進碳基復合材料產業對推動技術創新、支撐產業升級具有重要意義,是國家優先發展的產業之一。政府主管部門相繼出臺了一系列支持行業發展的政策,要求積極發展新型超大尺寸、特種結構材料集成制備技術,推進高性能復合材料低成本生產制備、產品品種多樣化和設備設計自主化。
我國大尺寸晶體硅制造的熱場系統中的高純石墨組件主要依賴進口,迫切需要通過技術進步替代和升級進口組件,實現關鍵基礎組件的自給自足。與傳統石墨相比,先進碳基復合材料具有強度更高、耐熱性更好、設計成型更容易等優點,是替代傳統石墨的最佳選擇。因此,在高溫熱場系統的應用中,先進碳基復合材料產品向高純度、大尺寸方向發展是必然趨勢。
根據中國產業研究院《2022-2027 碳碳復合材料行業市場深度分析及投資風險預測報告》
碳基復合材料等。被納入“十四五”工業科技創新相關發展規劃。
8月24日,工信部回復全國政協十三屆四次會議1095號提案稱,下一步,將把重大關鍵技術突破和創新應用需求作為主攻方向,進一步加強產業政策引導,將碳基材料納入“十四五”原材料工業相關發展規劃, 并將碳化硅復合材料、碳基復合材料納入“十四五”工業科技創新相關發展規劃,全面突破關鍵核心技術,攻克“瓶頸”。
碳碳復合材料當前市場形勢
碳碳復合材料是碳纖維及其織物增強的碳基復合材料。數據顯示,2016年我國碳基復合材料產量達到30.66萬噸。隨著我國科研能力的提高和碳基復合材料產業的穩步發展,我國碳基復合材料的產量將呈上升趨勢,我國將逐步擺脫對進口碳基復合材料的依賴,在世界碳基復合材料市場上占有一定的市場份額。預計2022年我國碳基復合材料產量將達到57.09萬噸。
在全球市場上,碳/碳復合材料的生產企業主要集中在日本、西歐、美國等地區,代表企業有日本東洋炭素、日本東海、日本東麗、日本炭素、日本五宇化工、德國Sigri、德國崇德、法國梅爾森、美國Yucca、美國Herschel Composite、美國GrafTech等。這些企業技術水平先進,能生產多種高質量的產品,在全球市場上處于領先地位。
在我國碳/碳復合材料行業,代表企業主要有南方博云新材、煙臺魯航、甘肅石昊、Xi安馬超、湖南博云新材、吉林聯科、北京金鑫等。國內與碳/碳復合材料相關的生產企業越來越多,可以生產的產品種類也越來越多。在一定程度上緩解了我國高性能石墨材料供應不足的問題,相關產品的進口價格也大幅下降。

