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中国复合材料原材料工业取得长足进步跻身世界先进水平
2009-7-9 来源:中国复合材料在线
关键词:原材料工业 世界先进

    在追赶中突破
    复合材料原材料的质量差距,是造成我国复合材料产品特别是高端技术产品落后于发达国家和地区的主要原因之一。
    来自台湾强化塑胶协进会的专家赵珏介绍,丹麦LM公司是全球风力发电最大的集团,具有25年的生产实践经验,LM公司目前生产最长的叶片为61.5米,是全球最长的叶片,重量为17.7吨,材质为环氧基玻纤增强复合材料,叶端等处采用碳纤,已安装在芬兰REpower公司的5兆瓦海上风机上。
    在6月26日,世界上第一架设计为可昼夜飞行的太阳能环保飞机亮相瑞士,该飞机最特别之处就是由超轻碳纤维材料制成,翼展达63.4米,相当于空客A340型飞机,而重量却仅相当于一辆家用轿车。之前世界上还从未有过尺寸如此大而重量如此轻的飞机。
    重庆通用工业(集团)有限公司专家钟方国认为,随着发电机功率的增大,叶片长度不断加长,因此必须使用先进的材料来减轻重量,以达到轻质高强和高刚性。这使得轻质、高强的碳纤维在风力发电应用上不断扩大。
    在碳纤维方面,钟方国透露,国外正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究,以求尽快降低碳纤维的成本。
    而不容回避的是,我国的碳纤维总体水平还比较低,相当于国外70年代中、末期水平,与国外差距达20年左右。国产碳纤维的主要问题是性能不太稳定且离散系数大、高性能碳纤维太少、品种单一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。
    另据中国复合材料工业协会介绍,为了打破国外对高性能碳纤维的垄断,满足国内需求,中国航天四院利用现有技术,适时进行了高性能碳纤维工程化项目开发。7月初,高性能碳纤维产品在航天四院康本公司成功实现碳化,碳纤维工程生产线全线贯通,在实现稳定化生产的基础上,该公司将投资2.1亿元建设1000吨/年碳纤维产业化项目,预计2010年底建成投产。
    在发展中完善
    一位业内专家告诉记者,树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及性能优异的轮胎帘子线等。“迄今为止,我国在碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中,只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平,且拥有自主知识产权,形成了小规模的产业,现阶段年产可达500吨。”
    分析其中的原因,赵鸿汉认为,我国FRP复合材料诞生50年来,真正把玻璃纤维作为结构材料设计到玻璃钢产品中,只是航空航天、军工行业和FRP复合材料研究设计的科研院所、大型企业才集中一批材料力学、高分子化工,机械电子的专业人员从事玻璃钢的结构设计、材料设计、工艺设计。“整个玻璃钢复合材料设计,从认识材料到用好材料的理论、实践和经验,没有普及和走进广大中小玻璃钢企业中。”
    赵鸿汉指出,国内大多数民营企业缺乏技术平台,其生产理念仍然是以常规材料的设计观念来考虑,所以低端产品过剩是普遍存在的现象。迫于成本,一些企业在面临市场竞争时,不是千方百计去提高生产工艺,而是偷工减料,去桃换李,导致产品被市场淘汰。他建议在FRP产业密集地区如山东德州地区、河北枣强地区、江苏武进地区和宜兴地区、河南沁阳地区等,应该设立面向市场、面向企业、面向产品的FRP研究所,去帮助这些企业用好材料,改进生产工艺、提高模具水平,从而尽快实现产业升级。 
   
  

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(雯雯)
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