第一节 复合纤维材料概念
维复合材料(continuous fibre composite),又称连续纤维复合材料由长(连续)纤维与树脂组成的复合材料。长纤维可赋于基材树脂协同的机械性能,如同时具有高模量、高强度、高韧性等。和粒状填料复合材料相同,界面粘合情况在决定模量、强度和韧性方面起重要作用。(可行性
研究报告)
第二节 复合纤维材料用途
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的,现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不断努力提高。80年代初期,高性能及超高性能的碳纤维相继出现,这在技术上是又一次飞跃,同时也标志着碳纤维的
研究和生产已进入一个高级阶段。
由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料,由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤。所以,在航空航天工业中争相采用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机,它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4,占机翼重量的1/3。据报道,美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及先进的MX导弹发射管等,都是用先进的碳纤维复合材料制成的。
现在的F1(世界一级方程锦标赛)赛车,车身大部分结构都用碳纤维材料。顶级跑车的一大卖点也是周身使用碳纤维,用以提高气动性和结构强度。碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
第三节 复合纤维材料投资计划
从古至今沿用的稻草或麦秸增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。现代高科技的发展离不开复合材料,复合材料对现代科学技术的发展,有着十分重要的作用。复合材料的
研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模,已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。进入21世纪以来,全球复合材料市场快速增长,亚洲尤其中国市场增长较快。2003~2008年间中国年均增速为15%,印度为9.5%,而欧洲和北美年均增幅仅为4%。2007年中国(大陆)
行业中,复合材料玻璃纤维产量160万吨,其中115.5万吨用于玻璃钢(FRP)工业;不饱和聚酯树脂(UPR)产量135万吨,其中68.8万吨用于玻璃钢领域、占51%;乙烯基树脂产量12640吨,胶衣树脂产量15870吨。2008年我国复合材料整个
行业全年经济运行平稳,产量增长达12%左右。
行业规模以上企业全年实现工业增加值86.7亿元,工业总产值258亿元,新产品产值11.6亿元,销售产值253亿元。现阶段,我国玻璃钢、复合材料
行业面临一个新的大发展时期,如城市化进程中大规模的市政建设、新能源的利用和大规模开发、环境保护政策的出台、汽车工业的发展、大规模的铁路建设、大飞机项目等。在巨大的市场需求牵引下,复合材料产业的发展将有很广阔的发展空间。从2010年年初起,国家发改委、科技部、财政部、工信部四部委联合制定下发了《关于加快培育战略性新兴产业的决定》代拟稿,经过半年的意见征求,主要领域从7个扩为9个,其中“新材料”中分列了特种功能和高性能复合材料两项。在“十大产业振兴
规划”之后,“战略性新兴产业”已经被认为是振兴经济的又一重大举措,此后的政府大规模投资也被市场普遍期待,所以这也被认为是继国家“4万亿”投资计划之后又一个大型产业投资计划。
第四节 复合纤维材料措施建议
金融危机之后,全球传统产业均要面临转型升级和结构性调整问题。对此,美国推行实施“再工业化”战略,德国提出 “工业4.0”战略,中国也已经提出“中国制造2015”发展战略,全球第四次工业革命已经启动。作为传统
行业,玻璃纤维与复合材料
行业必须积极主动迎接此次工业变革,尤其是要借助工业智能化,实现
行业转型发展。
要加快推进两化融合,探索建立智能工厂。一方面
研究智能化生产系统及过程控制,通过生产物流管理、人机互动以及工业机器人等技术与装备的应用,实现企业的智能化生产;另一方面是通过互联网、物联网建设,整合物流资源,使需求方能够快速获得服务匹配,实现企业的智能化物流。
2、积极开展重大工艺技术与装备突破
热塑性复合材料是纤维复合材料
行业的未来发展方向,这一点毋庸置疑。当前我国在热塑性复合材料技术方面与国外存在较大差距,在热塑性复合材料生产装备及应用拓展方面比较落后。因此,“十三五”期间要重点实施热塑性复合材料生产工艺与装备的
研究和突破。
要联合上游玻璃纤维、热塑树脂,下游复合材料,以及成型装备生产企业,借鉴国外成功经验,积极开展热塑性复合材料生产工艺与装备
研究。尤其是要通过协同配合,积极探索连续纤维增强热塑性复合材料的拉挤、缠绕及压制生产工艺,实现相关装备的国产化,突破热塑性复合材料的发展瓶颈。
同时,在推广普及热塑性复合材料生产工艺与装备的基础上,探索复合材料企业的智能化生产与物流,不断提升复合材料机械化、自动化成型比例,进而实现
行业产品结构、产能结构及产业结构的调整优化。
要主动实现与下游应用
行业的对接,跟进下游产业转型发展及其对纤维复合材料产品需求的不断升级。尤其是对于个性化需求较高的中高端客户,要及时了解和掌握其发展动向,做好产品研发和技术服务,进而不断调整企业产品结构,提升产品质量和附加值水平,满足客户个性化新需求,从而实现企业的差异化、专业化发展之路。
要更加重视应用
研究,积极引导开展应用创新
研究。随着人类社会的不断发展与进步,科技创新已经成为社会经济发展的主要驱动力。材料工业是国民经济的基础产业,材料应用创新是各传统产业科技创新、转型发展的重要环节。纤维复合材料作为战略性新材料产业的重要组成部分和先进代用材料,必将受到各方面的重视和应用。要主动引导,积极开展纤维复合材料在新领域内的应用创新,进而不断拓展新市场和
行业新的发展空间。
4、实施精细化管理与差异化经营
做好企业生产和物流环节的精细化管理。随着能源、环境及人工成本的不断提升,企业要全面实施精细化管理。一方面是要解决好节能环保问题,确保
行业发展不会受到日益严峻的能源环境问题的约束,另一方面是要做好原料、生产、运输等环节的成本控制,确保产品的利润空间。为此,企业必须不断地优化生产工艺、改进装备水平、提升产品质量。
引导不同类型企业根据自身优势和细分市场进行差异化经营。尤其是要引导中小企业走以专补缺、以小补大、专精致胜的成长之路。通过差异化经营,避开大企业的规模化竞争,避开其它企业的的同质化竞争,从而彻底甩开低成本竞争市场。同时通过专业化生产,中小企业也可赢得大企业的尊重和重视,同大型企业建立起密切的协作关系,有力地支持和促进大企业发展。
5、做好节能减排,发展纤维复合材料废物回收利用技术
复合材料废弃物主要来源于两方面,一方面是总产量的不断增加导致过程中的边角余料增多,另一方面是生命周期结束、丧失功能的复合材料制品数量不断增多。随着人们环保意识的增强,复合材料的回收再利用问题,不仅关系到环境保护和
行业可持续发展,而且影响到复合材料的应用拓展和市场扩大。因为人们对于不可回收材料,正在逐步敬而远之。国外企业对复合材料废弃物的处理方式或
研究思路有以下几种:1、能量回收方式——焚烧,又分为液体床技术、旋转炉技术和材料燃烧技术等。2、化学回收方式——热解,即将复合材料废弃物在无氧情况下,利用高温(不燃烧)变成一种或多种物质。3、粒子回收方式——粉碎,即直接将复合材料废弃物粉碎后碾磨成细粉,重新利用。
增强
行业协会的专业化水平和服务意识,积极为
行业争取有利的外部发展环境。具体包括:
积极开展
行业发展
研究,明确纤维复合材料
行业的未来发展方向及发展重点。在此基础上,积极参与国家级发展战略的
研究与编制,向政府有关部门提供促进
行业健康可持续发展的意见和建议,争取有利于
行业发展的
产业政策和外部环境。
协助政府部门做好
产业政策的制定和实施,引领
行业健康发展。在做好玻璃纤维
行业准入管理制度贯彻落实的同时,在复合材料
行业进行准入管理的探索和实践。通过制定和实施
行业准入管理制度,有效地遏制低水平重复建设,增强企业的自律意识和
行业大局观,促进落后产能的淘汰和
行业转型升级,维护
行业健康有序的竞争和发展秩序。
要适应
行业发展需要,争取出台鼓励政策与措施,引导
行业健康发展。积极争取玻纤深加工制品的出口退税率,引导玻纤制品深加工业健康发展;积极争取纤维复合材料进出口税目税率的出台和完善,鼓励高附加值复合材料制品出口增长。
以优化产业结构和市场结构为导向,将政府单一供给的现行标准体系,转变为由政府主导制订与市场自主制订标准共同构成的新型标准体系。提高现有标准的内在和应用性能指标,规范
行业和市场秩序。加快新产品标准的制定出台,保障新产品开发与应用。积极通过重视与发展企业标准,引导企业实施品牌化发展。培育发展协会标准,将部分先进企业产品指标上升为
行业标杆,有利于引导
行业不断发展进步。努力提高标准国际化水平,积极参与国际标准化活动,增强国际话语权。
7、实施全球化发展战略
中国玻璃纤维与复合材料均已实现了产量世界第一,受到世界关注。随着国内生产成本的快速提高,国内产品在国际市场上的成本比较优势逐渐消失,国内产能也将逐渐从外贸出口转向满足国内市场需求。因此,未来企业要继续发展壮大并实现对于海外市场的拓展,必须由外贸出口,转为通过海外投资的方式来实现。通过海外投资,企业产品可以减少遭遇贸易壁垒和贸易保护的几率,更直接便利地进入当地及其他海外市场,扩大了国际市场的份额占有率,使企业产能可以根据全球不同市场的需求得以更合理分布。同时,通过实施全球化发展,也可以有效促进企业规范管理,树立和提升企业品牌形象,使企业在激烈的国际竞争中立于不败之地。
免责申明:本文仅为中经纵横
市场研究观点,不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题,敬请来电垂询:4008099707。特此说明。