首页/文章/ 详情

聚焦ℱ全球复合材料供需基本平衡 航空航天领域成碳纤维复合材料最大应用市场

3月前浏览468


复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料制品行业的上游主要为玻璃纤维、树脂等行业,下游主要为风电、汽车、工程机械、游艇等行业。目前,全球复合材料市场价值及产量近年来稳步上升。


复合材料行业生产能力不断提升

在亚太地区复合材料需求刺 激下,全球加快了复合材料产能规划,复合材料的生产能力不断提高,从推动了行业产量的不断增长。2017年全球复合材料产值约为867亿美元,同比去年增长5.73%。

分地区来看,2017年,北美地区复合材料产值占全球产值的30%;中国大陆占比25%;欧洲占比20%。北美地区复合材料产品主要应用于航空航天和交通运输等领域,附加值较高,市场规模大,相对而言,虽然中国大陆地区复合材料产量高,但产值较低,应用领域较低端,未来发展需要产业结构调整。

全球复合材料需求情况

近年来,在全球经济环境不景气等大环境影响下,全球复合材料市场结构正在逐步发生变化,美、日、欧等发达国家和地区复合材料市场相对饱和,增速较为缓慢。亚太亚太地区由于长期以来人均复合材料消费水平,市场需求空间大,增速较快。从而总体促进了复合材料行业稳定增长。数据显示,2017年全球复合材料市场达到304亿美元左右,复合材料终端产品市场规模则达到了864亿美元左右,其中高性能复合材料终端产品市场规模约为250亿美元。

全球复合材料需求结构

从全球范围来看,目前全球复合材料主要为玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料,二者合计占整个复合材料市场规模的90%以上。因此下面主要从玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料下游的需求结构。

1、玻璃纤维复合材料需求结构

玻纤具有轻质量、高强度、耐高低温、耐腐蚀、隔热、阻燃、吸音、电绝缘等优异性能以及一定程度的可设计性,因此在交通运输、建筑、电子电器、管道、化工、环保以及国防军工等领域实现较大规模应用。

在全球玻纤消费市场中,玻纤的主要应用领域集中在建筑、交通运输、工业应用、电子电气、新能源等领域,占比分别达32%、28%、21%、11%和8%。

2、碳纤维复合材料需求结构

目前,航空航天领域是碳纤维主要应用领域之一,这主要得益于碳纤维具有质轻、高强度的属性。碳纤维相对于钢或铝,减重效果可以达到20%至40%,在航空航天领域,主要应用于飞机的结构材料(占飞机重量的30%左右),因此综合来看碳纤维的使用能使飞机重量减轻6%至12%,从而显著地降低飞机的燃油成本。在航空航天领域,碳纤维最早用于人造卫星的天线和卫星支架的制造,同时因其耐热耐疲劳的特性,碳纤维在固体火箭发动机壳体和喷管上也得到了广泛应用。

除航空航天领域以外,碳纤维复合材料也广泛应用于体育用品、风电行业、汽车制造、船舶、电子电气等领域。从需求占比来看,目前航空航天、体育用品、风电行业、汽车制造几大领域的需求规模占比分别为48%、13%、12%、8%。其他应用领域占比均在5%及以下。

综上所述,目前,全球复合材料行业供需基本平衡。份地区来看,北美地区复合材料行业产值最高,产业结构高端,而中国大陆地区虽然产值较高,但产业结构较低端。从应用领域来看,玻璃纤维复合材料在建筑、交通运输、工业应用领域应用广泛,而碳纤维复合材料在航天航空、体育休闲、风电叶片领域应用广泛。


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
疲劳复合材料化学航空航天船舶汽车建筑材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-08-04
最近编辑:3月前
碳纤维生产技术
助力国内碳纤维行业发展
获赞 29粉丝 39文章 3760课程 0
点赞
收藏
作者推荐

文献ℱ聚丙烯腈/ SWNT纳米复合材料的相变及其对调整环化和碳化结构的的影响

聚丙烯腈/ SWNT纳米复合材料的相变及其对调整环化和碳化结构的的影响文章题目:Interphase Development in Polyacrylonitrile/SWNT Nanocomposite and Its Effect on Cyclization and Carbonization for Tuning Carbon Structures文章来源:ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4, 2838−2842研究团队:中国科学院山西煤化所碳纤维技术国家工程实验室Yinhui Li等人研究内容该团队使用单壁碳纳米管(SWNT)代替多壁碳纳米管(MWNT),因其可以提供了与PAN基质更多的界面面积,比较了SWNT含量(0-1.5wt%)和温度对动态应变过程中PAN/SWNT纳米复合材料结构发展的影响,从而加工优化,调整PAN/SWNT纳米复合材料的结构,尤其是界面结构。动态应变12h后,纳米复合材料的结晶度可从54.3%提高到58.5%,PAN玻璃化转变的活化能从434增加到1192kJ/ mol。通过DSC和TG分析比较了不同结晶度的PAN和PAN/ SWNT薄膜的热性能,提出了PAN膜结构参数,环化反应和碳化结构之间的关系,PAN的高结晶度将有利于更大程度地完成环化反应并导致更高的碳产率。HR-TEM图像显示碳化PAN/SWNT纳米复合材料为石墨结构,而碳化PAN膜仅包含无定形碳结构。 其研究结果不仅加深了对PAN的物理结构如何影响其环化和碳化结构的理解,而且为制备具有良好石墨结构,机械性能和热/电导率的碳材料提供了一种新方法。图1. PAN/ SWNT纳米复合膜制备的示意图图2.(a)原样和酸处理的SWNT的拉曼光谱;(b)原样和酸处理的SWNT分散体;(c)和(d)酸处理的SWNTs的TEM图像图3. (a)在35℃下动态应变测试12h期间具有不同SWNT含量的纳米复合薄膜的时间相关性E';(b)在50,60,80,90和95℃不同温度下12h测量PAN / SWNT(0.5wt%)纳米复合薄膜的时间相关性E' 图4. PAN/SWNT(0.5 wt%)纳米复合薄膜在80℃下的不同动态应变和静止测试期间的时间相关性E' 图5.(a)在不同温度下动态应变12h后PAN / SWNT(0.5wt%)纳米复合薄膜的XRD曲线,和(b)相应的PAN结晶度(Xc)和PAN(110,200)晶体尺寸(XS);(c)PAN和(d)PAN / SWNT(0.5wt%)薄膜在80℃下动态应变持续时间对应PAN(110,200)晶体尺寸和结晶度对的曲线图图6. 动态应变后的SEM图像(a)0,(b)6和(c)12h的PAN膜的横截面,及(d)0,(e)6和(f)12h的PAN / SWNT纳米复合膜, 原纤维结构相应的直径直方图(d-1)0,(e-1)6和(f-1)12h图7.不同持续时间后(a)PAN和(b)PAN/SWNT薄膜在80℃下动态应变的DSC曲线;(c)不同时间内动态应变后ΔHcyclization对PAN和PAN/SWNT薄膜的结晶度; 不同持续时间后(d)PAN和(e)PAN / SWNT薄膜在N 2气氛中动态应变的TGA重量损失曲线;(f)不同持续时间的动态应变之后,炭产率与PAN和PAN / SWNT膜的ΔH环化的关系图图8.(a)碳化PAN和(b)碳化PAN / SWNT薄膜的HR-TEM图像图9. 动态应变诱导的间期PAN发展和由此产生的碳化结构的示意图特别声明: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

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈