中國(guó)復(fù)合材料原材料工業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步躋身世界先進(jìn)水平
2009-7-9 來(lái)源:中國(guó)復(fù)合材料在線
關(guān)鍵詞:原材料工業(yè) 世界先進(jìn)
在追趕中突破
復(fù)合材料原材料的質(zhì)量差距,是造成我國(guó)復(fù)合材料產(chǎn)品特別是高端技術(shù)產(chǎn)品落后于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的主要原因之一。
來(lái)自臺(tái)灣強(qiáng)化塑膠協(xié)進(jìn)會(huì)的專家趙玨介紹,丹麥LM公司是全球風(fēng)力發(fā)電最大的集團(tuán),具有25年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),LM公司目前生產(chǎn)最長(zhǎng)的葉片為61.5米,是全球最長(zhǎng)的葉片,重量為17.7噸,材質(zhì)為環(huán)氧基玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料,葉端等處采用碳纖,已安裝在芬蘭REpower公司的5兆瓦海上風(fēng)機(jī)上。
在6月26日,世界上第一架設(shè)計(jì)為可晝夜飛行的太陽(yáng)能環(huán)保飛機(jī)亮相瑞士,該飛機(jī)最特別之處就是由超輕碳纖維材料制成,翼展達(dá)63.4米,相當(dāng)于空客A340型飛機(jī),而重量卻僅相當(dāng)于一輛家用轎車。之前世界上還從未有過(guò)尺寸如此大而重量如此輕的飛機(jī)。
重慶通用工業(yè)(集團(tuán))有限公司專家鐘方國(guó)認(rèn)為,隨著發(fā)電機(jī)功率的增大,葉片長(zhǎng)度不斷加長(zhǎng),因此必須使用先進(jìn)的材料來(lái)減輕重量,以達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)和高剛性。這使得輕質(zhì)、高強(qiáng)的碳纖維在風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用上不斷擴(kuò)大。
在碳纖維方面,鐘方國(guó)透露,國(guó)外正在從原材料、工藝技術(shù)、質(zhì)量控制等各方面深入研究,以求盡快降低碳纖維的成本。
而不容回避的是,我國(guó)的碳纖維總體水平還比較低,相當(dāng)于國(guó)外70年代中、末期水平,與國(guó)外差距達(dá)20年左右。國(guó)產(chǎn)碳纖維的主要問(wèn)題是性能不太穩(wěn)定且離散系數(shù)大、高性能碳纖維太少、品種單一、規(guī)格不全、連續(xù)長(zhǎng)度不夠、未經(jīng)表面處理、價(jià)格偏高等。
另?yè)?jù)中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)介紹,為了打破國(guó)外對(duì)高性能碳纖維的壟斷,滿足國(guó)內(nèi)需求,中國(guó)航天四院利用現(xiàn)有技術(shù),適時(shí)進(jìn)行了高性能碳纖維工程化項(xiàng)目開發(fā)。7月初,高性能碳纖維產(chǎn)品在航天四院康本公司成功實(shí)現(xiàn)碳化,碳纖維工程生產(chǎn)線全線貫通,在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,該公司將投資2.1億元建設(shè)1000噸/年碳纖維產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,預(yù)計(jì)2010年底建成投產(chǎn)。
在發(fā)展中完善
一位業(yè)內(nèi)專家告訴記者,樹脂基復(fù)合材料采用的增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等。目前用于高性能復(fù)合材料的玻璃纖維主要有高強(qiáng)度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。高強(qiáng)度玻璃纖維復(fù)合材料不僅應(yīng)用在軍用方面,近年來(lái)民用產(chǎn)品也有廣泛應(yīng)用,如防彈頭盔、防彈服、直升飛機(jī)機(jī)翼、預(yù)警機(jī)雷達(dá)罩、各種高壓壓力容器、民用飛機(jī)直板、體育用品、各類耐高溫制品以及性能優(yōu)異的輪胎簾子線等!捌駷橹梗覈(guó)在碳纖維、芳綸纖維、高強(qiáng)度玻璃纖維三大增強(qiáng)纖維中,只有高強(qiáng)度玻璃纖維已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),形成了小規(guī)模的產(chǎn)業(yè),現(xiàn)階段年產(chǎn)可達(dá)500噸!
分析其中的原因,趙鴻漢認(rèn)為,我國(guó)FRP復(fù)合材料誕生50年來(lái),真正把玻璃纖維作為結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)到玻璃鋼產(chǎn)品中,只是航空航天、軍工行業(yè)和FRP復(fù)合材料研究設(shè)計(jì)的科研院所、大型企業(yè)才集中一批材料力學(xué)、高分子化工,機(jī)械電子的專業(yè)人員從事玻璃鋼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)!罢麄(gè)玻璃鋼復(fù)合材料設(shè)計(jì),從認(rèn)識(shí)材料到用好材料的理論、實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),沒有普及和走進(jìn)廣大中小玻璃鋼企業(yè)中。”
趙鴻漢指出,國(guó)內(nèi)大多數(shù)民營(yíng)企業(yè)缺乏技術(shù)平臺(tái),其生產(chǎn)理念仍然是以常規(guī)材料的設(shè)計(jì)觀念來(lái)考慮,所以低端產(chǎn)品過(guò)剩是普遍存在的現(xiàn)象。迫于成本,一些企業(yè)在面臨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)時(shí),不是千方百計(jì)去提高生產(chǎn)工藝,而是偷工減料,去桃換李,導(dǎo)致產(chǎn)品被市場(chǎng)淘汰。他建議在FRP產(chǎn)業(yè)密集地區(qū)如山東德州地區(qū)、河北棗強(qiáng)地區(qū)、江蘇武進(jìn)地區(qū)和宜興地區(qū)、河南沁陽(yáng)地區(qū)等,應(yīng)該設(shè)立面向市場(chǎng)、面向企業(yè)、面向產(chǎn)品的FRP研究所,去幫助這些企業(yè)用好材料,改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高模具水平,從而盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
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(雯雯)