高性能纖維復(fù)合材料概述
我國(guó)高性能纖維及復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要由增強(qiáng)材料、基體材料和生產(chǎn)設(shè)備等產(chǎn)業(yè)組成,中游主要由復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料等產(chǎn)業(yè)組成,下游主要為市場(chǎng)應(yīng)用,如軍工裝備、汽車(chē)工業(yè)、環(huán)保、信息通信、建筑加固、風(fēng)電葉片、醫(yī)療器械、體育休閑。
高性能纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈全景圖
1. 高性能纖維及復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游:增強(qiáng)材料、基體材料、生產(chǎn)設(shè)備
增強(qiáng)材料:碳纖維(聚丙烯腈、瀝青、粘膠纖維)、芳綸纖維(對(duì)苯二甲酰氯、對(duì)苯二胺、間苯二甲酰氯、間苯二胺)、玻璃纖維(葉臘石)、超高分子量聚乙烯纖維(超高分子量聚乙烯樹(shù)脂)、聚酰亞胺纖維(聚酰亞胺樹(shù)脂)、聚苯硫醚纖維(聚苯硫醚樹(shù)脂)、聚四氟乙烯纖維(聚四氟乙烯樹(shù)脂)、氧化鋁纖維(金屬鋁的無(wú)機(jī)鹽)、玄武巖纖維(玄武巖) 基體材料:樹(shù)脂基體、金屬基體、陶瓷基體、橡膠基體 生產(chǎn)設(shè)備:聚合設(shè)備、紡絲設(shè)備、高溫熔制設(shè)備、拉絲設(shè)備、氧化設(shè)備、碳化設(shè)備、成型設(shè)備
1. 突破核心技術(shù)裝備
高性能碳纖維及應(yīng)用:研發(fā)48K以上大絲束碳纖維制備技術(shù),實(shí)現(xiàn)大絲束碳纖維規(guī)?;咝У统杀净a(chǎn);提高已實(shí)現(xiàn)工程化、產(chǎn)業(yè)化的高強(qiáng)、高強(qiáng)中模、高模、高模高強(qiáng)型碳纖維技術(shù)成熟度,特別是提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和應(yīng)用適用性,滿足下游應(yīng)用需求;開(kāi)發(fā)相匹配的紡絲油劑、碳纖維上漿劑和纖維評(píng)價(jià)表征技術(shù),提升產(chǎn)品適用性,擴(kuò)大產(chǎn)品在國(guó)防、風(fēng)電、軌道交通、土木工程等領(lǐng)域的規(guī)?;瘧?yīng)用。
有機(jī)高性能纖維及應(yīng)用:重點(diǎn)攻克芳綸聚合物分子量有效控制、原液高效脫泡、高速穩(wěn)定紡絲、高效溶劑回收等技術(shù),提升纖維性能,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化;研發(fā)耐熱抗蠕變、超高強(qiáng)度和模量及高耐切割性能的超高分子量聚乙烯纖維的關(guān)鍵制備技術(shù)和專(zhuān)用設(shè)備,加強(qiáng)細(xì)旦、高耐磨、抑菌防臭等差別化產(chǎn)品研發(fā)力度;提升聚苯硫醚纖維連續(xù)化高效生產(chǎn)技術(shù),研發(fā)細(xì)旦、異形截面、高卷曲等差異化纖維,提高聚苯硫醚改性技術(shù)水平,優(yōu)化復(fù)合紡絲技術(shù);優(yōu)化聚酰亞胺纖維高效生產(chǎn)技術(shù),提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本;加強(qiáng)聚四氟乙烯纖維高強(qiáng)耐用混紡混織濾料、表層過(guò)濾除塵濾料、高效吸附濾料和高效脫除濾料的研制與應(yīng)用。
無(wú)機(jī)高性能纖維及應(yīng)用:進(jìn)一步加強(qiáng)連續(xù)玄武巖纖維原料多元均配、多孔拉絲漏板、規(guī)?;馗G、工藝自動(dòng)化控制、新型浸潤(rùn)劑、纖維表面改性等技術(shù)研發(fā),降低生產(chǎn)成本,研發(fā)耐高溫、耐堿及高強(qiáng)高模等差別化玄武巖纖維,加強(qiáng)下游制品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。突破第二代連續(xù)碳化硅纖維生產(chǎn)工藝,提高纖維的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、防老化和力學(xué)性能,擴(kuò)大在宇航、導(dǎo)彈、兵器等高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用,研發(fā)第三代連續(xù)碳化硅纖維制備技術(shù)。
2.加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)配套能力
一是支撐高性能纖維開(kāi)發(fā)的高品質(zhì)關(guān)鍵原輔材料,包括超高分子量聚乙烯纖維、聚苯硫醚纖維用高品質(zhì)樹(shù)脂,碳纖維用油劑、上漿劑、樹(shù)脂等。
二是關(guān)鍵裝備,包括碳纖維用高低溫碳化爐、收絲機(jī)等,對(duì)位芳綸用雙螺桿擠壓機(jī)、高精度計(jì)量泵等。