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碳纖維技術創新需再加力

編輯:杭州固力建筑工程技術有限公司  時間:2012/08/23  字號:
摘要:碳纖維技術創新需再加力

    近日,浙江力霸皇集團開發生產的一體式碳纖維競賽型自行車,在歐洲市場賣出了10萬元一輛的天價,并且市場反應相當不錯。今年1~5月,該類產品出口已超過7000輛。此消息經媒體披露后,引起了人們對碳纖維這一化工新材料的熱切關注。人們紛紛議論:什么是碳纖維?為什么用它制作的自行車竟然可以賣到如此高價?我國碳纖維產業發展現狀如何?記者為此采訪了力霸皇集團及部分行業內專家。

    性能超群價格不菲

    據力霸皇公司副總經理李家亮介紹,碳纖維是一種兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征的化工新材料,是新一代的增強纖維。它的密度不到鋼的1/4,但抗拉強度卻是鋼的7~9倍,抗拉彈性也高于鋼;與傳統的玻璃纖維(GF)相比,楊氏模量(指表征在彈性限度內物質材料抗拉或抗壓的物理量)是其3倍多;與凱芙拉纖維(KF-49)相比,不僅楊氏模量是其2倍左右,而且在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃。

    正是由于兼具了這些優異性能,碳纖維在國防和民用領域均有廣泛的應用前景。力霸皇公司從2006年即開始研究碳纖維材料在自行車上的應用,2008年取得突破性進展,成為國內率先生產碳纖維自行車的企業。這種用碳纖維制造的競賽型自行車,質量僅9.5千克,為普通自行車的2/5,但是抗撞擊能力卻是普通自行車的8倍。

    李家亮說,碳纖維自行車并不是在炒作概念。由于目前碳纖維原料價格很高,如進口碳纖維材料市場報價在30萬~40萬元/噸,國產碳纖維約20萬~30萬元/噸,加上制作碳纖維自行車目前還沒有成熟的工藝,自動化水平相對較低,導致碳纖維自行車價格居高難下。李家亮表示,下一步力霸皇所要做的,就是要努力降低產品成本,完善制作工藝流程,提高自動化水平,使碳纖維自行車從天價回歸到一個相對合理的水平,讓國內的消費者也能盡早分享現代科技帶來的美好感受。當然,碳纖維能否走入更多百姓的生活,還要取決于國產碳纖維技術水平和產能的提高。

    高端產品還得靠自已

    記者通過采訪行業有關專家了解到,高性能碳纖維是發展航空航天等尖端技術必不可少的材料,長期受到以美國為首的巴黎統籌委員會的封鎖。雖然“巴統”在1994年3月解散,但禁運的陰影仍然存在。即使對我國解除了禁運,也只能向我國出售通用級碳纖維,而不會出售高性能碳纖維技術和設備。因此,發展高性能碳纖維只能靠自己研發。

    我國從上世紀70年代中期開始研發高性能碳纖維,經過近40年的發展,已取得了長足的進展,并在航天主導產品上得到了廣泛應用。但從目前來看,國產碳纖維與進口產品特別是高端產品相比,在產品質量、功能的多樣性以及產品性能的穩定性方面,都還存在著較大的差距。

    市場呼喚盡快國產化

    近年來,碳纖維在民用領域的應用得到大力推進,尤其是體育休閑用品及壓力容器等領域對碳纖維的需求迅速增長,其中體育休閑用品的使用量最大,占消費量80%~90%。目前碳纖維已被列為國家化纖行業重點扶持的新產品,成為國內新材料行業研發的熱點。

    據有關部門統計,我國碳纖維需求量已超過3000噸/年,2010年將突破5000噸。主要應用領域為:成熟市場有航空航天及國防領域(飛機、火箭、導彈、衛星、雷達等)和體育休閑用品(高爾夫球桿、漁具、網球拍、羽毛球拍、箭桿、自行車、賽艇等),新興市場有增強塑料、壓力容器、建筑加固、風力發電、摩擦材料、鉆井平臺等,待開發市場有汽車、醫療器械、新能源等。據不完全統計,目前我國已建成和擬在建的碳纖維生產企業有11家,合計生產能力為原絲7100噸/年、碳纖維1560噸/年。

    業內專家認為,為滿足國內市場對碳纖維不斷增長的需求,應盡快實現我國碳纖維工業的國產化和規?;?。為此,必須加快技術創新,掌握核心技術;加速原絲技術開發,研制高純度原絲;強化應用研究和市場開發,進一步擴大應用領域。碳纖維在我國大有發展前途,但應總結滌綸等化纖產品發展的經驗教訓,避免盲目發展,實現健康發展。

    我國化學纖維工業“十一五”發展規劃中提出了“從以增加數量為主轉向大力發展高新技術纖維”,特別是把事關國家產業安全的高新技術纖維材料作為重中之重,碳纖維被列為首位,是國家迫切需要短期內突破的高新技術纖維品種。碳纖維企業應抓住這一機遇,努力創新,發展具有自主知識產權的碳纖維,以滿足不斷增長的市場需求。

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