技术· 美国开发石油、煤及生物质基低成本碳纤维_复合材料_化学_光学_汽车_UM_材料_多尺度

技术· 美国开发石油、煤及生物质基低成本碳纤维

交叉偏光光学显微照片展示了ICTP6-MMP热分解过程中球形中间相逐渐合并成连续相

来源：美国西部研究院

美国西部研究院（Western Research Institute，WRI，美国怀俄明州，拉勒米）领导的一项旨在降低汽车工业用碳纤维成本的研究项目已获得美国能源部（Department of Energy，DOE）的批准，进入为期三年的项目的第二年。

该项目名为“美国低成本碳纤维生产联盟”（Consortium for the Production of Affordable Carbon Fibers in the United States）”，由美国能源部能源效率与可再生能源办公室（EERE）旗下的车辆技术办公室（VTO）设立，旨在通过将碳纤维的生产成本降至每磅5美元左右，实现车辆减重，从而提高燃油经济性、减少尾气排放。WRI的初步成本分析预测，生产碳纤维的成本将低于汽车行业确定的每磅5美元的目标。

据WRI首席执行官Don Collins介绍，在项目实施的第一年，共研究了三种材料作为天然碳纤维的潜在候选材料——煤、原油和生物质。煤和原油用于生产沥青基碳纤维，而生物质则用于生产聚丙烯腈基纤维。

每种纤维因具有不同的性能，可应用于不同的领域。

柯林斯说，这三种材料均通过了该项目第一阶段的强度目标。进入第二年后，研究人员计划提高用于生产的材料的质量。另一个项目目标是开发一个可预测的建模软件，以便更准确地预测起始材料成分和生产过程中的变化与碳纤维强度的关系。

“我们的团队超过了第一年的目标，我们非常高兴能在项目的第二年继续取得进展，”柯林斯说。 “我们非常感谢这一决定对我们团队的信心。”

该项目由西部研究所主持开展，项目组成员包括怀俄明州大学机械工程系、麻省理工（MIT）和橡树岭国际实验室（ORNL）的研究人员，以及若干私营企业。项目总投资520万美元。该项目的工作始于2017年。行业合作伙伴包括Ramaco Carbon公司（美国怀俄明州谢里丹市）和行业顾问Solvay公司（美国南卡罗来纳州）。

WRI还与麻省理工学院的Grossman Group团队合作，该团队应用先进的多尺度计算机建模（从原子到碳纤维）和机器学习预测方法，以确定各种起始材料成分与多个生产过程中产生的化合物之间的关系，以确定碳纤维强度。在项目的第二年，利用整个联合体团队开发的额外数据，将提高这些预测程序的准确性和精度。

此外，由Fertig博士和Frick博士领导的怀俄明大学机械工程系的团队正在使用纤维制造两层复合材料，并开发先进的有限元建模工具，以改进汽车碳纤维复合零件的设计。

Southern Research（美国阿拉巴马州伯明翰）是该项目联盟的另一成员，正在领导从生物质衍生糖中生产丙烯腈的工作。 Advanced Carbon Products（美国肯塔基州Olive Hill）正在将石油衍生沥青转化为碳纤维。 WRI正与Ramaco Carbon合作，将煤沥青化合物转化为碳纤维，然后由ORNL的团队成员将其纺织成碳纤维。 ORNL还进行纤维强度测试，并向麻省理工学院和其他团队成员提供数据，以改善碳纤维的生产。 WRI负责使用前沿分析工具对原材料和前体进行化学表征，其中一些工具是由WRI发明的。这些数据是麻省理工学院预测模型发展的关键。

来源：赛奥碳纤维技术、CompositesWorld、中国复材展组委会

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来源：碳纤维生产技术

分析 ·我国耐火材料行业发展现状及趋势

本文摘要：（由ai生成）耐火材料是高温工业关键材料，广泛应用于冶金、建材等行业。2018年中国耐火材料产量回升，行业收入和利润均增长，出口贸易额创新高。但行业生产集中度低，面临整合需求。预计未来将通过产业升级、并购重组提升集中度，响应国家政策目标，推动行业健康可持续发展。、耐火材料一般是指耐火度在1580 ℃以上，能够承受各种物理化学变化和机械作用的无机非金属材料。耐火材料行业发展现状分析，耐火材料是高温工业和所有高温装置赖以运行的重要基础材料、关键耗材，广泛应用于冶金、建材、有色金属、轻工等高温行业。几乎所有生产过程中需要热加工与热处理的产业都需要使用到耐火材料。耐火材料的技术进步对高温工业的发展起着不可替代的关键作用。随着耐火材料工业的快速发展，重点耐火材料企业的装备水平不断提高，耐火材料行业同时肩负着如何适应钢铁、水泥、玻璃、有色金属等行业的技术进步和快速发展的艰巨任务。耐火材料行业分析，我国耐火材料经过多年的发展已基本形成了科研设计生产应用的产业体系。为我国工业的发展起到了重要的作用。一、2018年中国耐火材料行业发展现状分析1、耐火材料产量情况分析目前，我国耐材行业市场十分分散。大小耐材企业数量很多，主营收入超过2000万元的企业就超过2000多家，并且95%以上的耐火材料企业是民营企业。集中度看，目前耐火材料行业的CR10仅为9%，远低于下游钢铁的39%、玻璃的60%，水泥的31%。2018年，在国内外下游产业需求的共同拉动下，全国耐火材料制品产量止住连续四年下降趋势，全年实现产量2345万吨，同比增长2.3%。致密定形耐火制品产量1327万吨，增速与耐火材料制品增速相近，其中硅质砖和镁质砖增长较快，分别增长40%和30%；保温隔热耐火制品产量54万吨，同比增长5.1%；不定形耐火制品产量964万吨，同比增长2.1%。2013-2018年中国耐火材料产量走势资料来源：公开资料整理2012-2018年1-6月全国致密定型耐火制品产量及增速数据来源：公开资料整理2012-2018年1-6月全国不定形耐火制品产量及增速数据来源：公开资料整理2012-2018年1-6月全国保温隔热耐火制品产量及增速数据来源：公开资料整理2、耐火材料行业经营情况分析2018年全国耐火材料制品主营业务收入2008亿元，同比增长12%；利润总额146亿元，同比增长38.4%。行业主营业务收入增幅高于产量增幅，利润增幅高于主营业务收入增幅，发展质量有所提高。2018年中国耐火材料制品主营业务收入及利润走势数据来源：公开资料整理3、耐火材料出口情况分析2018年耐火原料及制品出口贸易额创历史新高，达到41.7亿美元，同比增长35.6%。全年出口数量635.5万吨，同比降低0.54%，其中耐火原料出口量455万吨，同比降低3.1%；耐火材料制品出口量180.5万吨，同比增长6.5%，耐火材料行业逐渐从原料出口向制品出口转变。2018年耐火原料及制品出口情况数据来源：公开资料整理二、耐火材料行业发展趋势根据国家统计局统计，全国耐火原料及制品生产规模以上企业近 2,000 家，但年销售收入过亿元的耐火原料及制品生产企业仅 100 余家。前 60 家耐火制品生产企业销售收入只占全国耐火制品年销售收入的 30%左右。前 10 家耐火制品生产企业也仅占 15%左右。耐火材料企业初始投资相对较小，门槛偏低导致生产企业规模小、数量多，造成行业生产集中度偏低。由于耐火材料由于耐火材料行业存在高度资源依赖、行业竞争分散、生产效率低下等问题，导致行业上游整合、业内扩张需求迫切；另一方面，随着下游产业不断整合，对耐火材料要求将逐步提高，产品升级转型也将在未来成为耐火材料行业主要发展方向。国家出台了一系列指导文件意在整合并引导耐火材料行业解决产业低效问题，并鼓励行业龙头适时的进行一定行业内整合重组，优化行业竞争环境。工业和信息化部发布的《关于促进耐火材料产业健康可持续发展的若干意见》提出，到 2020 年，用后耐火材料回收再利用率高于 75%，前 10 家企业产业集中度提高到 45%。而根据中国耐火材料行业协会发布的统计数据，2015 年我国耐火材料行业集中度 CR10 仅为 8.95%，远低于 25%的发展目标。因此未来我国耐火材料行业将通过产业升级、并购重组等方式不断提升行业集中度。（来源：中国产业信息网）特别声明:公众号部分文章和图片来源于网络，发布的目的在于传递更多信息及分享，并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。版权归原作者所有，任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议，请第一时间联系我们，我们会及时修改或删除。广告免责声明:为了公众号稳定发展，本公众号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公众号只提供发布平台，对广告内容的真实性或有效性不做评价，请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公众号无关，特此声明。来源：碳纤维生产技术