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淺析可軍民兩用的特殊材料——碳纖維

放大字體  縮小字體 發布日期:2022-08-15 13:45:57    瀏覽次數:288    評論:0
導讀

碳纖維主要由碳元素組成,用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成。含碳量在90%以上的高強度高模量纖維,具有耐高溫、抗摩

碳纖維主要由碳元素組成,用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成。含碳量在90%以上的高強度高模量纖維,具有耐高溫、抗摩擦、導熱及耐腐蝕等特性,其中耐高溫能力排在所有化纖第一位。有碳纖維加入的復合材料是制造飛機、火箭和化工廠耐腐蝕設備等的優良材料。

碳纖維作為最輕的無機材料之一,下游應用比較廣泛,大致可以分為軍品和民品兩個領域:

(1)民用方面,國內應用結構集中在風電葉片和體育休閑等民用領域,這主要是因為國內產能以中低端產品為主。航空航天、汽車等國內高品質碳纖維應用占比較低,而全球應用結構中高附加值的高端產品占比更高。
特別是當下海風發電成為了發展大趨勢,而海風的主流機型在8MW以上,因此碳纖維用量空間更廣。
(2)軍品方面,受到軍用飛機數量增長以及老舊機型更新換代需求加速的影響,單機碳纖維復合材料使用占比持續提升,如我國第三代戰斗機碳纖維使用量占比為6-10%,而第四代使用量占比得到顯著提升約為27%。
特別是近年來,我國軍機運20、J20以及無人機這三個方向的市場增長迅猛,另外民航大飛機C919和CR929批量生產之后,也會帶動碳纖維的使用量。
碳纖維領域的相關上市公司不多,目前軍用領域的產品主要來自中航高科,據公開資料顯示,公司的子公司中航復合材料有限責任公司是我國航空復合材料行業的領跑者,在高性能樹脂預浸料技術、高性能復合材料新型結構、樹脂基復合材料制造技術、金屬基及陶瓷基(含C/C)復合材料成型技術、材料表征與測試技術、先進無損檢測技術等方面均處于國內領先地位,是集復合材料研發、生產、銷售和服務于一體的專業化高科技公司,目前正積極推進航空復合材料技術在民用飛機、汽車、軌道交通、石油、電力和新能源等領域的應用和產業化。

碳纖維民用領域的領頭羊是威海光威復合材料股份有限公司,該公司是國內碳纖維行業第一家A股上市公司,致力于高性能碳纖維及復合材料研發和生產。公司以高端裝備設計制造技術為支撐,形成了從原絲開始的碳纖維、織物、樹脂、高性能預浸材料、復合材料制品的完整產業鏈布局,是目前國內碳纖維行業生產品種最全、生產技術最先進、產業鏈最完整的龍頭企業之一。
產品主要應用領域分為國防軍工和民用兩大板塊。其中國防軍工板塊包括航空航天、電子通訊、兵器裝備等領域;民用板塊包括風電葉片、軌道交通、核電裝備、船舶制造、重大基礎設施建設、汽車零部件、醫療器械、高端體育休閑用品等領域。


隨著我國航空技術的發展、高性能碳復合材料技術和成型工藝的成熟,航空產業必將大規模采用碳纖維材料,復材用量占比也會大幅提升。據悉,波音B787復合材料的用量高達50%,空客A350飛機復合材料用量更是高達52%。所以在C919大型客機逐步量產和上市之后,復合材料行業的發展將邁上新的臺階。(來源:水木生森)

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(文/小編)
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