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世界碳纖維的發(fā)展現(xiàn)狀

文章出處:網(wǎng)絡(luò)責(zé)任編輯:管理員人氣:發(fā)表時(shí)間:2015-09-10【

一、 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1、國內(nèi)現(xiàn)狀


我國對(duì)碳纖維的研究始于二十世紀(jì)60年代,進(jìn)展緩慢,碳纖維產(chǎn)業(yè)整體上還處于一個(gè)較低的發(fā)展水平,原絲品質(zhì)低下,僅能生產(chǎn)低性能碳纖維,指標(biāo)尚達(dá)不到國際T300(拉伸強(qiáng)度大于3000MPa)水平,與國外差距較大。

近年來,由于航空航天技術(shù)等相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展,帶動(dòng)了高性能碳纖維及其復(fù)合材料需求的快速增長。碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域由航空航天、國防領(lǐng)域和體育休閑用品,擴(kuò)展到增強(qiáng)塑料、壓力容器、建筑加固、風(fēng)力發(fā)電、鉆井平臺(tái)等新興應(yīng)用領(lǐng)域。截至2009年底,國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)有23家,主要有中復(fù)神鷹年產(chǎn)2500t
原絲和1000t碳纖維生產(chǎn)線、威海拓展纖維有限公司千噸級(jí)碳纖維生產(chǎn)線、吉林石化碳纖維廠百噸級(jí)碳纖維生產(chǎn)基地等,總產(chǎn)能達(dá)4000t/a。此外,陜西航天四院投資4.6億元建設(shè)4000t/a碳纖維產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,預(yù)計(jì)2010年底建成投產(chǎn)。 內(nèi)容來自123456
目前,國內(nèi)碳纖維的市場(chǎng)需求量以每年11%~15%的速度增長。截至2009年底,國內(nèi)碳纖維的需求總量已超過8000t,預(yù)計(jì)2010年將達(dá)1萬t。
2、國外現(xiàn)狀

目前,世界碳纖維生產(chǎn)企業(yè)主要有日本的東麗、東邦和三菱公司,美國的赫氏,德國的西格里集團(tuán),韓國泰光產(chǎn)業(yè),以及臺(tái)塑集團(tuán)等,以生產(chǎn)T700(拉伸強(qiáng)度大于4500MPa)以上的高性能碳纖維為主。東麗是世界上最大的生產(chǎn)商,已經(jīng)開發(fā)出高強(qiáng)型T1000(拉伸強(qiáng)度大于7000MPa)系列碳纖維,其抗拉模量為295GPa,拉伸強(qiáng)度達(dá)7.05GPa。

隨著碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,碳纖維的市場(chǎng)需求日趨增加,碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。據(jù)相關(guān)部門預(yù)測(cè),世界碳纖維需求將以每年大約13%的速度飛速增長,碳纖維的全球需求量2010年將達(dá)到5萬t,2012年將達(dá)到6萬t,2018年將達(dá)到10萬t。

二、 未來將快速增長的應(yīng)用領(lǐng)域

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2008年,體育器材、一般工業(yè)產(chǎn)業(yè)、航空航天三大領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求呈現(xiàn)強(qiáng)勁態(tài)勢(shì),其中需求量最大的包括清潔能源中的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、航空航天及汽車等領(lǐng)域。 copyright 123456

航空航天

在飛機(jī)制造業(yè),B787、A380一架就需要碳纖維30t,預(yù)計(jì)到2012年僅在航空航天方面就需要12.1kt.。瑞士UAV公司研制了各種未取名的小型飛行器,形若直升機(jī),機(jī)身由碳纖維三明治結(jié)構(gòu)構(gòu)成,3
個(gè)葉片各長300 cm,飛機(jī)質(zhì)量25kg,有效載重20kg。德國飛機(jī)零部件制造商Premium
Aerotec公司開發(fā)了大型CFRP飛機(jī)貨艙門“A400M”并獲得2009年JEC創(chuàng)新獎(jiǎng)。Quantum復(fù)合材料公司開發(fā)出碳纖維增強(qiáng)酚醛樹脂,用于飛機(jī)內(nèi)裝三維部件及公共交通部件。

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汽車輕量化

目前美國、日本都在研究用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造的碳纖維汽車車身,據(jù)國外預(yù)測(cè)到2015年,各大汽車公司將陸續(xù)將碳纖維汽車投入市場(chǎng),以實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化、節(jié)能與環(huán)保。目前CFRP的概念車越來越多展現(xiàn)在國際車展上,其中奧迪車已開始上市。

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大型風(fēng)機(jī)葉片

世界氣候大會(huì)后,在新能源中成本最低的就是風(fēng)力發(fā)電,未來的風(fēng)機(jī)葉片將會(huì)變得更長,長度將普遍到60m以上,而碳纖維將是大型風(fēng)機(jī)葉片的首選材料,需求量勢(shì)必?cái)U(kuò)大。此外,大型太陽能電池板、氫氣瓶、燃料電池等都需要CFRP。

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三、碳纖維生產(chǎn)商加速擴(kuò)張產(chǎn)能 本文來自123


東麗首先完成在石川廠580萬m2/a的碳纖維預(yù)浸料(CFPP)新裝置的投產(chǎn),自2008年6月起在名古屋投入25
億日元推進(jìn)東麗汽車中心的先進(jìn)材料和技術(shù)的開發(fā),2009年4月再投入約40億日元開設(shè)“先進(jìn)復(fù)合材料中心”,開展CFRP制品的技術(shù)開發(fā),并進(jìn)一步構(gòu)筑“樹脂應(yīng)用開發(fā)中心”及“汽車、飛機(jī)(A&A)中心”,以加速CFRP在這些領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化。目前豐田汽車的全CFRP車身汽車已開始上市,但大量用于汽車工業(yè)約在2015年前后,其中用ACM法制成的熱塑性CFRP將成為主流材料。此外,該公司還開發(fā)了短切碳纖維增強(qiáng)水泥的耐火外裝建材,由東麗在德國的新復(fù)合材料工程(ACE)公司生產(chǎn),目標(biāo)是5萬m2/a。
東邦Tenax繼導(dǎo)入碳纖維新產(chǎn)品Tenax-E IM65 24K后,又研發(fā)出超高強(qiáng)度型Tenax-E UTS 55
24K新產(chǎn)品,目標(biāo)是用于深海油田管道、壓力容器和新一代飛機(jī)。此外,還有用于一般高溫用途(耐500℃)的短切碳纖維 Tenax-A UT C723 6mm,用于增強(qiáng)PPS和PEEK。同時(shí)開發(fā)了超薄的碳纖維織物,用12k碳纖維可制成59g/m2的織物預(yù)浸料,3k絲的織物只有其1/3。目前正與其母公司帝人集團(tuán)聯(lián)手重點(diǎn)開發(fā)CFRP在環(huán)境和能源、汽車、飛機(jī)等領(lǐng)域的應(yīng)用,包括壓縮天然氣瓶(CNG)、消防員用空氣呼吸器(SCNA)、高壓氫氣瓶(CHG)、風(fēng)力發(fā)電葉片、燃料電池用電極氣體擴(kuò)散層、納硫電池電極等。 copyright 123456
三菱麗陽首先推出了“Pyrofil P330”大絲束碳纖維新產(chǎn)品,50k和60k碳纖維的綜合性能與TR50S/TRH50高強(qiáng)小絲束碳纖維相同(T700水平),并與寶馬公司共同設(shè)立新公司計(jì)劃用于汽車上,在中國鹽城則將與德國CFRP風(fēng)電葉片廠家一起開發(fā)沿海風(fēng)電市場(chǎng)。另外,為了扭轉(zhuǎn)2009年度其碳纖維及CFRP事業(yè)虧損70億日元的局面,一方面擴(kuò)大原絲的外銷,與西格里公司合作成立大絲束原絲廠、并委托西格里生產(chǎn)750t大絲束碳纖維,與美國CEM公司合作開發(fā)飛機(jī)用CFRP材料,希望以此來擴(kuò)大應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)2011年扭虧為盈。

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四、 高效和節(jié)能減排的新生產(chǎn)技術(shù)

美國卓爾泰克(ZOLTEK)公司是世界最大的大絲束碳纖維廠家之一,為了應(yīng)對(duì)金融危機(jī)和航空業(yè)不景氣的影響,一方面收購了墨西哥的一家腈綸廠,用不到一年的時(shí)間改造成大絲束原絲生產(chǎn)廠,并改進(jìn)該原絲的生產(chǎn)效率,以期降低生產(chǎn)成本,同時(shí)開發(fā)了易于浸漬樹脂的單向(UD)和多向(MD)織物,如同浸漬玻纖織物一樣便捷,而其成本較低。這樣既可滿足風(fēng)力發(fā)電葉片愈來愈長并將持續(xù)以20%~25%的年需求量增長的需求。

東邦Tenax公司正推進(jìn)擴(kuò)大CFRP產(chǎn)業(yè)和碳纖維生產(chǎn)過程的革新,目標(biāo)是開發(fā)生產(chǎn)效率為現(xiàn)有工藝的10倍乃至100倍的碳纖維碳化技術(shù),并使10年后的CFRP產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過目前的10倍。三菱麗陽則革新從原絲至碳化的工藝,以降低成本和提高競(jìng)爭力。

日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)為落實(shí)“2007~2020年纖維領(lǐng)域的技術(shù)路線圖”,向全社會(huì)募集“節(jié)能減排的技術(shù)項(xiàng)目”,其中“超碳纖維的研究開發(fā)”等8項(xiàng)課題被選中,該項(xiàng)目完成后,只需在碳纖維中分散一種納米尺寸的填加物,就可大幅度提高碳纖維的強(qiáng)度和模量。這項(xiàng)成果將有利于進(jìn)一步減輕汽車、飛機(jī)等運(yùn)輸工具的質(zhì)量,達(dá)到節(jié)能減排的目的。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的中、小企業(yè)廳也向社會(huì)募集相關(guān)的課題,共選中了1657件(采納率為22.4%),每項(xiàng)課題的補(bǔ)助金上限為1億日元,其中32件為復(fù)合材料方面的課題,而近半數(shù)的15件是有關(guān)CFRP研發(fā)的:埼玉縣的C/C復(fù)合材料大型部件的研制與開發(fā);東京都的超高精度、零膨脹的CFRP/陶瓷復(fù)合化輕量薄板平臺(tái)的開發(fā);山梨縣的金屬板材與CFRP一體化的輕量、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料的開發(fā);靜岡縣的CFRP成型用高壓容器的試制;CFRP廉價(jià)成型技術(shù)的開發(fā)和輕量化汽車部件的研制;CFRP等難加工材料的高檔加工機(jī)平臺(tái)的開發(fā);愛知縣的飛機(jī)用CFRP機(jī)體部件接合用填隙片的高效生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā);岐阜縣的CFRP材料鉆孔加工用鉆頭的高精度研磨盤的開發(fā);CFRP用大型成型模具制造技術(shù)的開發(fā);開纖NCF材料及新VaR 123456
TM法飛機(jī)用CFRP成型的開發(fā);富山縣的飛機(jī)用大型CFRP成型品5軸加工技術(shù)的開發(fā);石川縣的CF織物高效制造技術(shù)的開發(fā);德島縣的CFRP加工技術(shù)及新鉆模的開發(fā);愛媛縣的“為實(shí)現(xiàn)汽車車體和產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的輕量化而確立‘預(yù)浸料等’新碳纖維壓制成型模具及成型技術(shù)”。這些課題都是有利于在日本實(shí)現(xiàn)CFRP制品的全面實(shí)用化,達(dá)到節(jié)能減排的目的。 內(nèi)容來自123456

 
 

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熱門產(chǎn)品

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材質(zhì)成分:碳纖維
適用型號(hào):
產(chǎn)品特性:碳纖維的鞋底能夠給到腳部好的保護(hù)。碳纖維鞋底非常輕盈,能提供很好的穩(wěn)定性,可以根據(jù)客戶需要做成不同的硬度和厚度?!?/dd>
碳纖維方汽車向盤|碳纖維汽車配件工廠|碳纖維汽
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材質(zhì)成分:碳纖維
適用型號(hào):汽車方向盤
產(chǎn)品特性:這款改裝方向盤是針對(duì)不同車型設(shè)計(jì)的新款時(shí)尚方向盤,可以同不同類型改裝底座配合安裝,為一通用型方向盤。本司專業(yè)生產(chǎn)改裝方向盤、鋁合金汽車尾翼、汽車音響改裝工具,汽車排檔頭,車用餐盤,車用煙灰缸,車用掛鉤,汽車假風(fēng)口等等產(chǎn)品的企業(yè),我廠擁有完整、科學(xué)的質(zhì)量管理體系。公司的產(chǎn)品具備國標(biāo)水準(zhǔn),贏得了廣大客戶的信賴。公司致力于開發(fā)研制新產(chǎn)品,在生產(chǎn)過程中我們不斷改進(jìn)工藝,提高品質(zhì),做到精益求精。產(chǎn)品立足國內(nèi)市場(chǎng)遠(yuǎn)銷中東.北美.俄羅斯等國家專業(yè)的設(shè)計(jì)加上精致的工藝贏得了廣大客戶的好評(píng)竭誠歡迎新老客戶前來洽談!…
碳纖維眼鏡腳絲,碳纖維眼鏡腿,碳纖維眼鏡架
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產(chǎn)品特性:…
2支裝碳纖維雪茄盒/碳纖維雪茄套/碳纖維雪茄管
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材質(zhì)成分:碳纖維
適用型號(hào):兩支雪茄裝
產(chǎn)品特性:超大口徑的裝煙尺寸最大可裝58環(huán)徑雪茄,整體采用碳纖維設(shè)計(jì),適合同時(shí)裝多種不同尺寸的雪茄,取放更加方便。超輕的材質(zhì),整個(gè)僅重20克?!?/dd>
碳纖維眼鏡腳絲,碳纖維眼鏡腿,碳纖維眼鏡架
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