第2期0纤维复合材料月FBRPT如Jn200年6碳纤维复合材料工业的机遇与挑战一一碳纤维复合材料文献专辑代序《纤维复合材料》编辑部,第五届全国民用碳纤维复合材料会议即将开幕了出版这本《碳纤维复合材料文献专辑》,,其目的与意义是什么?我们今天编辑,又意图何在?想说清楚这两个问题必须对碳纤维J以简要评述复合材料的国内外现状和发展动向于l看一看我国碳纤维复合材料工业的机遇究竟如何1、,面临着着什么样的挑战,。八十年代以来碳纤维及其复合材料工业的基本状况是:碳纤维性能研究取得突破性进展、树脂基复合材料采用最广泛的三种纤维增强材料是碳纤维维。片纶纤维和高性能玻璃纤,近十年来,在主要物理力学性能的改进提高方面1,碳纤维取得了突破性舟士展。进展速度,远远超过其它两种(图T一3)。七十年代最典型的PAN基碳汗维是T一30。垫入八十年代。0的性能有了明显改进,r一088~0、.T一1000等一系列超佰性能碳纤维已经商品化特别是商品化碳纤维的延伸率达到124%这样的水平,已经能够满足航空、航天和其它眨800k吕1十.。目T习布璐邵封斗{/厂。“。:,*知杠ar/瓜衬/全礼时94。一二时问年图l纤维性能进展的比较念/。纤维厦相对来说,合材料主年业领域主承力结构的庚用要求不大人、芳纶纤维和高性能玻璃纤维的技木性能提高幅度。,甚至没有什么改进,这就使得碳纤维在激烈的竟争中显露出明显优势,。美国在研制矮三叉戟一一五以及航天飞机助推器等新一代固休火箭发动机壳体时日本东丽公司的典型碳纤维牌号载表1。都选用碳纤维复合材料取代芳纶纤堆复合材料表有品名东丽公司的典型碳纤维牌号(拉伸强度(MPa)|1l|1ù|ll1|1|1198)拉伸模量(GPa)伸长率(肠)T一300T一300)e1le|1eswse…!…123309203229306574T一峨00HT一7005!637一门、Is苦!el!lles!…sl;l|eT-SODHT一二O00GT一1000M一35)M一召OJM-46)M一5叮M一55)M一60)M一30MeMe劝002740255046一2、碳纤维售价稳中有降,竞争力明显提高,,。随着生产规模的不断扩大多对价格相当敏感的应用领域复合材料表2。。碳纤维的销售价格基本上趋于平稳如汽车工业,。,少手稍有降低,这就使许就有可能考虑选用碳纤维复合材料或混杂纤维日本碳纤维的市场价格载复合材料汽车传动轴的推广应用就是一个明显的例子一表2碗纤维晶种碳纤维价格(拉伸性能(MPa19年9月)价格(日元/kg))沥青…愕州二`二…黑10000一110007600一8600…:;器;l>0`…2000一2b00期3、碳纤维复合材料文献专辑应用量稳步增长,前述两个闷素呢成的必然结果一一就是碳纤维的应用领域不断扩大2、,应用量逐牟增加。最近十年销售量的增长速度比七十报代快得多(冈的工业化生产和应用技术已经基木成熟,表3)。这意味着碳纤维及其复合材料。它的优越性能和可依赖性已为社会各界所公认,、6000?àǎ洲恢冲喇50004000300020001000…198719882270图2世界PAN基碳纤维需求量的变化表3世界各地区PAN基碳纤维用量(吨)地区洲国勺本(((((49肠l了%18))20(((((50肠l了肠17肠))))了50900日7,o呱)550和南朝鲜合计了,o17肠))91017肠100肠469。100%5530)4、市场开发前景光明、具有强烈的投资吸索力。PAN基碳纤维需求量的增长势头在未来少L年内不会减弱,沥青基碳纤维产量,,1990年估计会达到年产土。1270吨的规模。已经开发的沥青基碳纤维主要用途之一,是制做碳纤维混凝、这种混凝土的碳纤维用最很少。重量含量一股不超过,1一2%,但力学性能,耐久性和、尺寸稳定性却有明显提高减轻6。%,用这种混凝土制做建筑物幕墙。比传统轻型混凝土幕墙壁外孟,地震负荷减轻12%。米’试验性建筑工程,,在日木有十八处其中一座高层建筑的幕墙面积达320用途之广泛,之多。更有意义的是长、这种混凝土的电磁屏蔽效果比普通混凝土高20倍。可巴而知。之,这两种碳纤维的市场前景都相当光明,正i团为如此,,尽管我国碳纤维生产能力目前已经供大于求划扩大各自的生产能力、。然而日本、美国和西欧授仁要碳纤维公司却都在计据予测,到1991年世界碳纤维总生产能力可能达到1,2万户屯年相当于目前总生产能力的155涪。碳纤维复合材料在民用各领域的应用开发占有相当重要的位置,。世界各国PAN基碳纤维在不同应用领域的需求量如表4纤维复合材料一今0牟表4用量(日PN基碳纤维的应用(了工业制品刃士函二美欧日\\一一二国洲术一用途共二全2航空航天体育用品2000(6肠肠肠06(((((6肠肠肠肠肠40(((((2040(600244一〕(40060和南朝鲜合计((4呱肠60020一2020020从表4不难看出,,山于国洁不同,各国的碳纤维复合材料的应用情况不可能完全相同,,但有一点是肯定的那就是即使象美国和西欧这样一些航空和航天工业相当发达的国家一.石决纤维复合材料的体育用品和!二业制口也占偿需求量的三分之一到二分之一和南朝鲜等国家和地区,』、,至于日本、民明制邢几乎占95%,。由此可以断言尽管航空和航天工业的需求始;,终是碳纤维复合材料技术进步的重要推动力量生产的坚实博大基础。而民用方面的需求才是碳纤维复合材料工业。对于我国来说纤维复合材料工业的发展前景更是如此,碳纤维复合材料在民用领域的应用带来了良好的机遇具有广阔的发展前途,这就给碳纤维复合材料工业。国家三委非常注重碳纤维及其复合材料的发展抓攻关,。从满足军工配套着手。一,组建队伍,狠。起步相当好、;在无锡会议巨又决定加强民用开发,卜几年来取得的成绩是不小的不仅保证了航天航空和其它军工不牛研需要,而目开发了一系列民用碳纤维复合材料制品,’有的已经具备批带生产的能力快,可替代进日产品经济效益相当明显。。应当说,,我国已经具备较大规模的发展碳纤维复合材料工业的基础条件国内外技术差距明显拉大,但是,这段期间内,国外发展实在大,;相比之下,我国能够达到工业化生产水平的民用制品品种不多数量也有限。特别是住产百吃级的碳纤维工业化生产装置投产后。如何吃掉这120吨,碳纤维?这就是我们面临的挑战得不思考如何促进我国碳纤维这使我们不得不困考民用碳纤维复合材料的开发问题,不一沙的发展如何缩小我国同国外先进水平的差距,。第五届全国民用碳纤维夏合材料会议的根本目的和宗旨们的智慧瑞,恐怕主要是也只能是集中同行。为解决上述两个课题献计献策。,以供高层次决策参考,我们哈尔滨玻璃钢研究所愿为开好这次会议为加速我国碳纤维复台材料工业的发展贡。献一点力量品,此《碳纤州复合付料交献专辑》就是基于土述目的编辑出版的、其中新产品介,绍部务主要取材于各种有关的趁台材料另有一些如航空、,纤维专业现期期刊。有些部份是近年来开发的新产、航天领域研l]品是在原有产品华础上最新的研究il。改进型由于品类繁,案、这里只收编部分典型产钻,本文献专辑的文摘派、题录以及专利文献部份、取材于检索工具及九十种外文期刊有关研究动态术、、包罗八十代以来、特别是近四,五年中世界各国碳纤维复合材料的应用开发文献题录和专利目录,其中重点是碳纤维复台材料制品的制造技。应用研究和技术性能理论研究方lIjT的文献只收录了我们认为较为实用或水平较高者’,尽管我们真心实意地想办好这件工作但由于水平所限欢迎指正。,加之人手不足,时间又显仓促,错误之处,一定不少。这里仅供参考,
