应用ℱ碳纤维已成为目前无人机外壳最优材料之一

本文摘要：（由ai生成）5月3日，由中国纺织工业联合会、中国工程院环境与轻纺工程学部、连云港市人民政府联合主办，中国化学纤维工业协会和连云港市经济和信息化委员会承办的“高性能纤维及复合材料工程技术创新论坛暨2018 年全国高性能纤维材料产业（连云港）发展大会”在连云港举办。 工信部消费品工业司副司长曹学军、调研员陈新伟，中国纺织工业联合会副会长、中国化学纤维工业协会会长端小平，中国工程院院士孙晋良、蒋士成、俞建勇、王玉忠，中国化学纤维工业协会副会长贺燕丽、王玉萍等专家领导，以及连云港市委副书记、代市长方伟，市委常委、连云港经济技术开发区党工委书记曹卫东，市政府副市长徐家保等地方领导应邀出席会议。 中复神鹰碳纤维有限责任公司、连云港市工业投资集团有限公司、中国复合材料集团有限公司、威海光威复合材料股份有限公司、吉林碳谷碳纤维股份有限公司，烟台泰和新材料股份有限公司，江苏恒神股份有限公司，江苏神鹤科技发展有限公司，中材集团，上海飞机制造有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、中国中车，以及东华大学、四川大学、东南大学等全国高性能纤维及复合材料产业链企事业单位、科研机构及院所代表近300多人参加会议。 高端视角 孙晋良在致辞中说到，当前，我国高性能纤维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，高性能纤维复合材料产业的发展将有很广阔的发展空间。我国化纤工业经过近十多年的快速发展，高性能纤维稳步发展，技术装备水平持续提升，且品种齐全，产能规模已居世界前列。我国碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯三大品种产量占全球的三分之一，碳纤维、间位芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维和连续玄武岩纤维发展基础强化；间位芳纶、连续玄武岩纤维、聚酰亚胺纤维产业发展进程加快；聚芳醚酮纤维、碳化硅纤维研发力度加大。碳纤维、聚酰亚胺纤维、高性能聚乙烯纤维、高模量芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维等生产工艺技术进步明显；碳纤维、芳纶、玄武岩纤维等高水平研发体系初步形成。我国已成为全球范围内高性能纤维生产品种覆盖面最广的国家。2016年国内高性能纤维总产能超过18万吨，出口达7.64吨，同比增长1.48%。随着技术水平不断进步，国内高性能纤维质量有较大提高，产品系列化、差别化水平继续提升。碳纤维、间位芳纶、聚苯硫醚纤维和连续玄武岩纤维等实现快速发展，产能突破万吨；对位芳纶、聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维等实现千吨级产业化生产，填补国内空白，打破国外垄断。聚芳醚酮纤维、碳化硅纤维等攻克关键技术，为实现产业化奠定基础。面对国内外的竞争形势，高性能纤维产业链从原材料到纤维研发，制备及产业化的整个过程中均充满了挑战，打破国外长期以来的垄断局势是现阶段我国高性能纤维的唯一出路。 方伟首先介绍了连云港当前的发展情况以及面临的发展机遇，连云港目前正在掀起新一轮改革发展热潮，全市上下把“高质发展、后发先至”作为统领各项工作的主题主线，正在深入实施“工业立市、产业强市”战略，着力打造世界一流的石化产业基地，做强做优包括高性能纤维在内的“三新一高”新兴产业。可以说，伴随着高铁、机场等重大交通基础设施的逐步完善，战略性新兴产业的不断壮大，连云港加快发展的条件越来越成熟、基础越来越牢固、前景越来越光明。他希望通过此次会议能与业内各界深度合作，携手打造新材料产业发展高地。 曹学军指出，国家高度重视包括高性能纤维在内的新材料产业的发展，中国制造2025将新材料确定为十大需要突破发展的重点领域，成立了国家新材料产业发展领导小组，围绕顶层设计，统筹资源，完善政策、重点推进，提供全方位支撑。围绕高性能纤维及复合材料产业发展，工信部将重点推动以下几项工作：一是推动协同创新服务平台建设。工信部将开展新材料产业资源共享平台、生产应用示范平台、新材料测试评价平台、功能性纤维创新中心等创新载体建设。工信部将按照平台建设的总体要求，加强调研，支持指导行业、企业做好建设方案的组织，推动高性能纤维相关平台建设。二是推进重点产品系列化产业化。大力推进碳纤维及复合材料、高强高模聚酰亚胺、石墨烯纤维等高性能纤维高附加值、低成本关键工艺及装备工程化，加强标准研究制定，开发系列品种，推动重点领域应用。三是加强产需对接开拓应用领域。提高产品质量稳定性，培育高性能纤维品牌，加强产需衔接，强化产业链协同配合，拓展高性能纤维在航空航天装备、海洋工程、先进轨道交通、新能源汽车和电力等领域的应用。四是引导新材料产业集聚发展。充分发挥各地方积极性，推动地方根据区域产业基础、研发资源、配套能力、市场条件等因素，培育高新能纤维生产与应用骨干企业，逐步完善产业配套，推动产业集聚发展。 技术交流会议邀请了高性能纤维及复合材料生产、研发、应用的众多专家、企业家，交流探讨了高性能纤维产业发展战略、技术趋势、市场机遇，加强供需对接，对推动我国高性能纤维材料产业高质量发展，提升产业链整体水平具有积极意义。此环节由俞建勇主持。 中国工程院院士王玉忠介绍了碳纤维增强树脂基复合材料的阻燃新方法，即只对碳纤维进行表面阻燃处理，并将其用于增强环氧树脂，无需额外添加阻燃剂，即可赋予复合材料优异阻燃性能的阻燃新方法。王玉忠研究团队首次将LbL技术应用于表面处理碳纤维，所得复合材料具有良好的综合性能。一次浸渍法可在碳纤维表面快速构筑阻燃涂层，具有快速、简便、无污染、不会在碳纤维表面引入缺陷等特点，与碳纤维出产时的上浆过程相结合，在上浆过程中对碳纤维进行阻燃改性处理。 中国商飞上海飞机制造有限公司副总工程师刘卫平介绍，碳纤维复合材料具有较高的比强度、比模量、可设计性好、可整体成型、耐疲劳性能好等优点，已成为商用飞机的关键结构材料，也是衡量新一代民机技术水平先进性的重要标志，更是降低成本、提高性能和市场竞争力的重要因素之一，波音新近研制的B787的复合材料用量已达到50%。大量应用复合材料也是我国研制与发展大型客机的必由之路。刘卫平还介绍了我国商用飞机上复合材料的应用部位、材料及工艺情况，以及复合材料及其原材料的发展路径等。 中车青岛四方机车车辆股份有限公司研究中心副主任刘韶庆介绍了国内外高速动车的发展情况及其对复合材料的需求，并预计到2020年，轨道交通队复合材料的需求将超过300吨，到2025年，需求将达到2000吨，如此需求规模，将极大促进碳纤维产业的发展。他还介绍了碳纤维在中国标准动车组CFRP设备舱、下一代地铁、复合材料高速磁悬浮列车、复合材料高速动车组等方面的探索与实践。刘韶庆指出，虽然复合材料在轻量化、提高舒适性以及维护等方面有着优异的性能，但如果未来在轨道交通车辆上大规模应用仍面临着一些问题，例如原材料成本较传统金属材料偏高；现有材料难以满足轨道车辆防火要求；轨道交通复合材料标准规范缺失、质量稳定性较差，缺陷难溯源；生产效益难以满足轨道交通车辆产能；复合材料回收等。如何有效解决这些问题将成为复合材料行业在轨道交通领域拓展的关键。 中共连云港市委常委、连云港经济技术开发区党工委书记曹卫东介绍，新材料产业是连云港重点培育的主导产业，且具有三方面的优势：一是发展基础更加坚实。坚持以高性能纤维产业为核心，重点发展碳纤维、聚酰亚胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、差别化氨纶纤维等板块，集聚了近百家新材料企业，其中国家技术创新示范企业1家、国家高新技术企业11家，已成为国内品种较为齐全、产业特色鲜明的高性能纤维产业基地。二是发展方向更加清晰。依托行业领军企业，全力突破复合材料及应用端，进一步推动多元化、规模化、低成本发展，迅速形成国内一流的高性能纤维产业基地。三是发展环境更加优化。今年4月份，连云港市召开“高质发展、后发先至”动员部署大会，明确提出要加大支持力度、做优做强“三新一高”产业，这将为新材料产业带来新的机遇。 北京新能源汽车股份有限公司工程研究院院长杨子发介绍，新能源汽车由于其技术需求，更需要进行轻量化，以缓解“电动化”、“智能化”带来的车重增加，解决“里程焦虑”、整车耐久性等问题。因此，新能源汽车对轻量化有更迫切的需求。碳纤维复合材料成为轻量化重要途径，成为现阶段及未来车用复合材料轻量化技术应用研究的热点。通过对国内外轻量化技术发展路线的分析，杨子发提出，国际领先技术水平的企业正从单一轻量化车身技术向多材料混合车身技术方向发展。对于碳纤维复合材料在新能源汽车中应用的机遇与挑战，杨子发认为，无论是全新开发或是材料替换，对于CFRP零部件应用来说，均需要全新设计，在理解产品的特征要求的技术上，充分发挥CFRP的特点。因其丰富的结构形式和性能可设计性，在解决现阶段结构设计和产品验证不足，以及产品生产节拍、尺寸和品质一致性、成本问题后，CFRP将在汽车领域有更大的发展空间。 东南大学党委常委、经济管理学院党委书记仲伟俊介绍，当前，军民融合发展战略已经成为国家七大发展战略之一，军民融合产业技术创新成为实施军民融合发展战略的核心任务之一。他围绕军民融合与产业技术创新，分析了我国军、民产业技术创新的状况，发现了军、民产业技术创新成绩差距巨大的现实，剖析了军民融合产业技术创新的必要性。基于公共产品技术创新的概念，仲伟俊从满足的需求、投资主体、主要效益和面临风险等几个方面比较了国防科技产业与民用产业技术创新成绩差距巨大的原因，研究了加强国防科技产业技术创新对提升国家自主创新能力的重要性，分析了民营企业参与国防科技产业技术创新的可能途径及其作用。 专家观点在由端小平主持的高端访谈环节，中国工程院院士蒋士成、俞建勇，中国化学纤维工业协会副会长贺燕丽，中国复合材料集团有限公司董事长张定金，中复神鹰碳纤维有限责任公司董事长张国良，浙江大学功能复合材料与结构研究所所长彭华新，围绕“中兴芯片”事件为高性能纤维产业带来的思考展开了讨论。 张定金认为，碳纤维其实就是复合材料的芯，因此要做好复合材料首先要掌握碳纤维这个芯的生产技术。通过分析国外发展碳纤维的先进经验，他认为我国碳纤维的发展需加强上下游合作，并要形成一定规模。 贺燕丽指出，中兴芯片事件告诉我们，核心技术是买不来的。近十年来，我国碳纤维发展取得了很大的成就，初步满足了各方面需求。碳纤维未来应用前景非常广泛，我国碳纤维目前在质量稳定、系列化发展、后道应用等方面还存在不足，今后行业要加大自主研发，政府也需给予各方面的支持，大家齐心协力使高性能纤维达到世界先进水平。 蒋士成指出，目前我国高性能纤维已经发展到一定水平，初步满足了各方面要求，但与国际相比还有差距，未来应在稳定质量、降低成本、加大应用开发上下更大力气。随着科技进步的不断发展，碳纤维企业不要把重心放在扩大规模上，而是要结合中国市场的需求，生产具有中国特色的碳纤维产品。 俞建勇谈了三方面的想法。一是发展高性能纤维复合材料，一定要掌握核心技术。二是要想掌握核心技术，必须在技术的原创性、工程化上下大力气，同时还要紧密结合应用特点，加大应用开发的力度。三是充分发挥各方面的力量，多方融合共同推动产业发展。 张国良表示，中兴的事情在高科技产业引起反响，碳纤维同样需要重视此类问题。近年来中复神鹰就是抱着为国争光的心态，努力去做核心技术，取得了现在的成就。针对此次中兴芯片事件，张国良特别强调碳纤维的未来发展，一定要实现整个生产线的国产化。 彭华新一直在从事航天航空复合材料领域的工作，他分析了国外碳纤维的发展模式，指出中国碳纤维发展一定要夯实基础理论知识，他希望科研院所和上下游企业应加强合作，强强联合做好碳纤维产业。 技术交流中国化学纤维工业协会副会长王玉萍介绍，高性能纤维是未来低碳及先进制造业轻量化、抗腐蚀等科技进步的共性核心技术，是国家制造业和低碳经济的核心竞争力之一。其中核心技术是挑战装备加工和纤维性能极限，自主开发高性能碳纤维，耐热抗蠕变、抗腐蚀等高性能纤维，使高端产品不再高不可攀。当前，世界各国高度重视关键新材料产业的发展，制定规划，出台政策，推动关键新材料发展。我国高性能纤维发展也面临着新一轮机遇，未来应向加工技术高效稳定化、加工体系智能化、原料体系专业化配套定制等方向发展。针对未来高性能纤维的发展，王玉萍提出了四点建议：一是建立中国特色的产业创新体系。构建纤维、树脂、复合材料及重点应用协同创新体系，建立高性能纤维材料设计-制造-评价共享数据库，建设与国际接轨并具有中国特色的材料标准体系。二是加强行业提质增效协同发展。加强国内关键装备制造、原料制备、纤维生产、下游应用企业合作，鼓励全产业链共同参与原料设计与装备设计方案制定，提高纤维的一致性和服役可靠性，推动材料企业与终端用户建立供应链协作关系，推进专业化、规模化定制。三是完善行业发展环境。完善行业发展必需的产业链、创新链、资金链。发挥协会资源优势，建立产业专家智库，加强行业专业人才培训。四是加强政策配套支持。建议国家持续支持和鼓励行业领军企业联合高校、研究机构共建研发平台、生产应用示范平台、测试评价平台等，加快技术成果转化、新产品开发、新市场拓展等，解决“不敢用”问题。东华大学副校长陈南梁介绍，高性能纤维普遍具有高强度、高模量、高刚度、低延伸等特点。经编技术的最基本原理是要将纱线弯曲成圈，然后相互串套而形成织物。然而高性能纤维纱线的编织打结强度却非常低，通常为常规涤纶纤维的25%左右。因此开展高性能纤维经编可编织性的系统研究，不仅能建立一套经编可编织理论研究体系，指导高性能纤维经编生产技术和装备发展，而且对高性能纤维经编产品的机械力学性能模拟预测，拓展其在高新技术领域的应用具有非常重要的意义。陈南梁介绍了当前高性能纤维经编可编织性最新研究成果——半刚性太阳能电池帆板、大型星载天线金属网等的技术特点和成果应用。 烟台泰和新材料股份有限公司芳纶事业部总经理王典新介绍，安全防护是产业用纺织品的重要领域之一，芳纶等功能性安全防护纤维在个体、装备防护等领域发挥着重要作用。当前芳纶等防护纤维已在多领域进行推广使用，但仍需进一步研究制品的机械性能、热性能、光性能、电性能等，以满足不同领域的使用需求。烟台泰和新材料近年来通过“专业化开发、标准化带动”策略，产业链上下游强强联合，重点开发装甲防护和个体防护等领域，拓宽了芳纶应用领域。宋西全认为，科技性、功能性、环保性、人性化、民用化将是安全防护装备未来的发展趋势，安全防护用纤维生产技术高效化、产品功能多元化、复合功能化、国产化也是目前急需解决的，芳纶以其优异的防护特性和环境友好性，必将进一步拓展应用领域。 中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员陈鹏介绍了超高分子量聚乙烯纤维未来重点发展方向及技术。他认为，当前国产超高分子量聚乙烯纤维在综合性能上相当于荷兰DSM公司的SK7系列产品，基本满足了安全防护需求，具有一定的性价比优势，但在超高强、耐蠕变等高端产品领域，国产纤维与DSM公司的SK99（或T90）、DM20等产品仍有显著差距。他结合中科院在先进材料领域的中长期发展规划，探讨了自主研制高强型、功能化纤维并进一步完善技术链与产业链的潜在途径。 江苏神鹤科技发展有限公司董事长郭子贤在介绍了当前超高分子量聚乙烯纤维的发展情况后提出，未来超高分子量聚乙烯纤维生产工程技术及装备的发展首要任务是如何大幅度地降低生产成本，满足更加广阔的市场需求。 东华大学材料科学与工程学院副院长张清华介绍，聚酰亚胺纤维以其优良的力学性能、耐热稳定性、耐辐照特性有望成为下一代有机高性能纤维的典型代表。近年来，我国聚酰亚胺纤维的研发和产业化方面快速发展，其中东华大学的干法纺丝在江苏奥神新材料有限公司成功产业化，建成了国际上首条干法纺聚酰亚胺纤维2000t/a生产线，其技术处于国际领先地位。 四川省纺织科学研究院总工程师王桦介绍，袋式除尘作为控制工业烟气细颗粒物PM2.5排放的主流技术，目前应用广泛。2017年国家和部分省市相继出台了环保政策和排放标准，推动了袋式除尘行业技术进步。随着我国环保重视程度的加深，环境治理投资稳定增长，过滤材料的市场需求逐步增加，高性能纤维因为其突出的耐高温性能、高拉伸强度、化学稳定性等优异性能，必将在高温烟气除尘行业中占据强有力的地位，赢得广阔的市场。 连云港发展新材料产业三大优势连云港经济技术开发区成立于1984年，是国务院批准设立的首批国家级开发区，规划管理面积115平方公里。近年来，开发区始终坚持“工业立区、产业强区”的发展导向，致力于转型升级、创新发展，培育形成了新医药、新材料、新能源和高端装备制造“三新一高”特色产业体系，在国家级开发区科学发展综合评价排名中，位居第一板块。作为“三新一高”的主要组成部分，新材料产业是连云港重点培育的主导产业。连云港开发区的新材料产业、特别是高性能纤维及复合材料产业发展具有三方面的优势：一是发展基础更加坚实。坚持以高性能纤维产业为核心，重点发展碳纤维、聚酰亚胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、差别化氨纶纤维等板块，集聚了近百家新材料企业，其中国家技术创新示范企业1家、国家高新技术企业11家，已成为国内品种较为齐全、产业特色鲜明的高性能纤维产业基地。中复神鹰碳纤维建成国内唯一的年产5000吨干喷湿纺原丝生产线、国内生产效率最高的单线年产1200吨碳化生产线、国内首条千吨级T800和百吨级T1000碳纤维生产线，在国产碳纤维市场占有率达70%以上，2017年，作为第一完成单位荣获国家科技进步一等奖，实现了历史性突破；奥神新材料荣获国家科技进步二等奖，并参与制定“聚酰亚胺短纤维”国家标准；获批新材料产业国家高技术产业基地、国家高性能纤维及复合材料高新技术产业化基地。经过一段时期的积累，新材料产业在体系建设、产业规模、技术进步等方面均取得了明显成就，为下一步快速推动产业化奠定了坚实的基础。二是发展方向更加清晰。依托行业领军企业，全力突破复合材料及应用端，进一步推动多元化、规模化、低成本发展，迅速形成国内一流的高性能纤维产业基地。碳纤维产业，依托业已形成的产业基础，重点做好扩量与应用“两篇文章”：在生产端，迅速推动T700、T800、T1000生产线满产运行，形成万吨级生产规模，适时启动5—10万吨生产线布局建设，打造全国最大的碳纤维生产基地；在应用端，新建高性能树脂、碳纤维复合材料等项目，加快布局预浸料、零部件等产业链中间环节，深化与中建材、中国商飞等大型央企的合作，重点突破风电叶片、新能源汽车、商用飞机“三大领域”的轻量化应用，打造业内领先的复合材料产业园。聚酰亚胺纤维产业，作为全球最大的聚酰亚胺纤维生产企业，去年，奥神新材料成功突破了纤维着色等关键技术，迅速打开了应用市场，销售呈现翻番增长态势。下一步，将加快突破特种功能性服装、高温除尘布袋、阻燃隔离材料、电子级薄膜等下游产业，重点实施年产158万件特种功能性服装项目，迈出产业化应用的新步伐。超高分子量聚乙烯纤维产业，抢抓军民融合产业发展风口，重点突破防弹武器装备、安全防护绳缆及民用领域，打造军民融合特种纤维产业园。氨纶纤维产业，不断突破技术壁垒，在国内首创可染氨纶、皮芯复合低熔点氨纶等新产品，目前差别化率全国第一；下一步，重点开发防脱散、石墨烯等差别化氨纶纤维产品，打造国内品种最齐全的氨纶生产基地。生物基纤维产业，2017年，我区成功引进美景荣年产30万吨PTT纤维项目，并列入国家重点研发计划，实现了生物基纤维板块的新突破；下一步，迅速推动项目建成投产、形成百亿级产能，打造该领域全球领先企业。同时，加快招引其他纤维产业优质企业来区集聚发展，打造门类丰富、品种齐全的高性能纤维产业高地。三是发展环境更加优化。今年4月份，连云港市召开“高质发展、后发先至”动员部署大会，明确提出要加大支持力度、做优做强“三新一高”产业，这将为新材料产业带来新的机遇。连云港经济开发区将从产业发展的需求侧入手，进一步加大投入和引导力度，努力打造一流的发展环境。打造一流的创新平台。重点打造三大公共服务平台：江苏省高性能纤维产品质量监督检验中心。是全国唯一具备“碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维”全项目质量检测能力的检验中心，先后参与制定国家标准3个、企业标准6个，产品在这里“一次检测、全球承认”。目前正在申报国家级高性能纤维检验中心。碳纤维复合材料试验公共服务平台。已列入国家强基工程，主要搭建碳纤维研究、特种复合纱线、特种织物、复合材料四大试验平台，面向全行业提供设计、试制、检测、评价等一体化服务。目前平台正在进行设备安装，年内将投入使用。江苏省高性能纤维及先进复合材料创新中心。以行业龙头企业为依托，整合科研院所、高校、骨干企业等创新资源，重点打造小试中试、检测、设计等技术平台，助推纤维及复合材料行业的快速发展。创设一流的政策支撑。制定出台新材料产业专项扶持政策，组建新材料产业发展专项基金，建立涵盖初创、成长、发展等阶段的政策扶持体系，打造开放开明的产业生态系统。提供一流的服务环境。组建园区新材料产业发展办公室，明确专人专职推动产业发展；深化行政审批制度改革，全面推行“正面清单+负面清单”管理制度，完善项目承诺制、代 办制等服务品牌，全力打造效率最高、成本最低、服务最优的营商环境。来源：纺织服装周刊特别声明: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