中国碳纤维的发展
我国从1968年开始研究碳纤维,很快研究出碳纤维1#,相当于T200的水平,1976年建成中试线,那是与日本东丽公司的差距为5年。后来碳纤维2#的研究久攻不下。差距已拉大20多年,无竞争可言。碳纤维材料的成型工艺方法及应用碳纤维材料成型主要有两种,一种是热固化成型,一种是热塑型成型。同时由于发达国家对我国几十年的技术,至今没能实现大规模工业化生产,工业及民用领域的需求长时间依赖进口,
严重影响了我国高技术的发展,尤其制约了航天及事业的发展,与我国经济社会发展的进程极不相称。所以,研究生产、高质量的碳纤维,以满足和民用产品的需求,扭转大量口的局面,是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。尽管碳纤维生产流程相对较短,但生产壁垒很高,其中碳纤维原丝的生产壁垒是难中之难,具体表现在碳纤维原丝的喷丝工艺、聚腈聚合工艺、腈与溶剂及引发剂的配比等。目前世界碳纤维技术主要掌握在日本的东丽公司、东邦Tenax集团和三菱人造丝集团,这三家企业技术严格保密,工艺难以外露,
而其他碳纤维企业均是处于成长阶段,生产工艺在摸索中不断完善。导电性好,25℃时高模量碳纤维的比电阻为775Ω·cm,高强度碳纤维则为1500Ω·cm。根据产品规格的不同,碳纤维目前被划分为宇航级和工业级两类,亦称为小丝束和大丝束。通常把48K以上碳纤维称为大丝束碳纤维,包括48K、60K、120K、360K和480K等。目前,在制备碳纤维增强金属基复合材料时碳纤维的表面改性主要采用气相沉积、液钠法等,但因其过程复杂、成本高,限制了碳纤维增强金属基复合材料的推广应用。宇航级碳纤维初期以1K、3K、6K为主,逐渐发展为12K和24K,主要应用于和高技术,以及体育休闲用品,像飞机、、火箭、和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等。比如一架空客A380需耗用30吨碳纤维、一架
国外引进,产品以12K的T300级碳纤维为主导产品,并准备引进成熟的预浸料生产线。华皖碳纤维公司二期建设规模将使碳纤维产量翻一番达到400t/a。此外,山东、浙江、广西等地也有拟建碳纤维生产线的计划。
三、碳纤维市场需求与用途
2008年我国启动和实施的大飞机重大专项整体配套项目中,包括了碳纤维在内的诸多化工新材料项目,随着以该专项为代表的国内各领域对碳纤维产品的需求增加,许多碳纤维研究项目或千吨级产业化项目纷纷启动。由于我国碳纤维行业缺乏具有自主知识产权的核心产业化技术,产业发展不会一蹴而就。3)应用范围从少数高科技领域、军事部门扩展到整个工业民用的各个部门。