第一节 纤维布定义
纤维布,又称碳素纤维布,碳纤维布,碳纤布,碳布,碳纤维织物,碳纤维带,碳纤维片材(预浸布)等(可行性
研究报告)。
在国际上被誉为“黑色黄金”,它继石器和钢铁等金属后,被国际上称之为“第三代材料”,因为用碳纤维制成的复合材料具有极高的强度,且超轻、耐高温高压。
第二节 纤维布主要种类
一 按碳纤维原丝不同主要可以分为:
1,PAN基碳纤维布(市场上90%以上为该种碳纤维布);2,黏胶基碳纤维布;3,沥青基碳纤维布。
二 按碳纤维规格不同主要可以分为:
1,1K碳纤维布;2,3K碳纤维布,3,6K碳纤维布;4,12K碳纤维布;5,24K及以上大丝束碳纤维布。
三 按碳纤维炭化不同主要可以分为:
1,石墨化碳纤维布,可以耐2000--3000度高温;2,碳纤维布,可以耐1000度左右高温,3,预氧化碳纤维布,可以耐200--300度高温。
四 按织造方式的不同主要可以分为:
1,机织碳纤维布,主要有:平纹布,斜纹布,缎纹布,单向布等。
2,针织碳纤维布,主要有:经编布,纬编布,圆机布(套管),横机布(罗纹布)等。
3,编织碳纤维布,主要有:套管,盘根,编织带,二维布,三维布,立体编织布等。
4,碳纤维预浸布,主要有:干法预浸布;湿法预浸布;单向预浸布;预浸带;无托布;有托布等。
5,碳纤维无纺布,非织造布,即碳纤维毡,碳毡,包括短切毡,连续毡,表面毡,针刺毡,缝合毡等。
第三节 纤维布应用领域
(1) 宇航:机身、方向舵、火箭的发动机壳、导弹散流器、太阳能电池板等。
(2) 体育器材:汽车部件、摩托车零件、钓鱼杆、棒球棍、滑雪橇、快艇、羽毛球拍等。
(3) 工业:发动机部件、风机叶片、传动轴、以及电器零部件等。
(4) 消防:适用于部队、消防、钢厂等特殊类高档的防火服制作。
(5) 建筑:建筑物使用荷载增加、工程使用功能改变、材料老化、混凝土强度等级低于设计值
结构裂缝处理、恶劣环境服役构件修缮、防护;执行标准建筑结构加固工程施工质量验收规范,防火等级:A级-不燃,执行标准,德国标准A1级,土木建筑,桥梁、隧道、混凝土结构抗震、加固、补强材料:碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固,该材料与配套胶粘剂共同使用,可构成完整的性能卓越的同固碳纤维布材增强体系。该体系适用于梁、 柱、板、隧道、圆形、弧等。
第四节 纤维布发展前景
随着世界范围内碳纤维产品用量的增长和价格的降低,民用工业应用将显著加速。预计到2020年,我国碳纤维需求量将达到2.2万吨。其中,工业领域的需求将提高至75%。
专家称,随着世界范围内碳纤维产品用量的增长,特别是随着大丝束碳纤维的大规模生产,其价格将不断降低,民用工业应用将显著加速。然而,与这一趋势不同,尽管我国碳纤维在工业应用中不断涌现新成果,但国内最大应用领域是体育和休闲娱乐用品。据毋剑波介绍,当前世界发达国家的碳纤维在航空航天、工业应用、体育休闲应用占比分别为22%、61%、17%,而我国应用比例为4%、31%、65%。
消费主要集中在低端领域,原因在于这些领域对碳纤维的性能要求不高,不需要长时间的材料认证和成品实验,进入比较容易。"专家表示,造成我国碳纤维产业难以走向高端的根本原因,在于研发力量分散,不能形成合力;关键装备受制于人;低水平重复建设严重等等。因此,"要真正分享碳纤维产业这块大‘蛋糕’,应该着力加强产学研用结合,以企业为主体,联合高校和科研院所共同进行研发、创新,加强产业链开发。"中国工程院院士蒋士成说。
碳纤维在工业领域的应用是未来发展的主流方向。据预计,到2020年我国碳纤维需求量将达到2.2万吨。其中,工业领域的需求将提高至75%。国家新材料产业发展战略咨询委员会副主任李克健表示,随着我国由工业大国向工业强国转变,航空航天、汽车和风力发电等领域的技术水平和规模会大幅度提升,碳纤维等新型复合材料的应用领域和消费量也将随之增长。
碳纤维是国民经济和国防建设不可或缺的战略性新材料,是争夺未来国际竞争优势的基础性材料。长久以来,高性能碳纤维的生产技术及产品被西方国家垄断和封锁,我国不仅难以买到高端产品、设备,甚至学术交流也对我国严格保密。
虽然国际上一些公司开始向我国出售T300级原丝,但数量有限而且价格昂贵,极大地制约我国碳纤维及其复合材料的应用。"中国复合材料集团董事长、总经理张定金说,"自主研制生产高性能、高质量的PAN基碳纤维是我国碳纤维工业产业化发展亟待解决的问题。"
对于高性能PAN基碳纤维,日美等发达国家均极为重视,在研发、生产方面给予经费、人力上的大力支持,并获得成功。我国虽然也较早进行了碳纤维
研究,但直到2001年,我国的碳纤维研发才重新提到议事日程。2001年10月,科技部设立碳纤维专项,正式将碳纤维项目纳入国家发展轨道。2005年,国家将碳纤维列为973项目,从根本上确保了碳纤维项目研发的有力推进。
此外,针对碳纤维技术研发和产业化过程中实力不足、资金短缺问题,《
规划》和《意见》提出要依托战略性新兴产业、工业转型升级等专项,对碳纤维生产企业在财政、税收、金融等方面进行重点支持,引导地方、企业和社会各类资本加大对碳纤维产业投资,加大信贷支持力度,支持符合条件的碳纤维企业上市融资、发行债券。
工信部有关负责人表示,目前国家正
研究风险补偿和专项贷款等扶持政策,力挺国内碳纤维企业快速成长。一系列产业扶持政策的推出,必将进一步推进我国碳纤维企业提高自主创新能力,打开更加广阔的市场空间。
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