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專家展望復合材料十二五發(fā)展
2010-11-23 來源:CNFRP
關鍵詞:復合材料 十二五

    汽車用復合材料。復合材料發(fā)動機部件,采用復合材料制作發(fā)動機部件不僅具有良好的隔聲及減振效果,而且能夠減輕發(fā)動機部件的質量,應用與發(fā)動機周邊部件的代表性產(chǎn)品包括氣門室閥蓋罩、油底殼、進氣歧管等。轎車級SMC復合材料外觀部件,功能集成化:SMC具有功能集成的特點,可縮短時間,減少安裝步驟;由于SMC的優(yōu)異流動性能,SMC具有高度的設計靈活性;可成型薄壁大構件;構件內部壁厚可變;可設置孔洞安裝各種功能部件;表面質量高,可內著色或油漆、處理、涂色等。長纖維增強熱塑性復合材料車用,長纖維增強熱塑性復合材料(LFT)產(chǎn)品的主要優(yōu)勢表現(xiàn)在優(yōu)異的抗沖擊性能;低收縮率和高的尺寸穩(wěn)定性(低蠕變);在惡劣溫度條件下、具高力學性能保持性;高模量、高強度、低翹曲、與金屬相近的熱膨脹系數(shù)等。LFT已在汽車的防撞內桿、前端框架、儀表盤骨架、車門中間承載板、電瓶箱、座椅骨架板、備胎倉以及車底部護板等結構件和半結構件上得到了廣泛應用。碳纖維復合材料車用部件,SLR的車身殼體、車門和發(fā)動機罩均由耐腐蝕的碳纖維復合材料制成,主體結構的重量降低了30%左右;兩個圓錐形碳纖維構件,每個大約620毫米長,重量僅為3.4公斤。碳纖維梁用螺栓固定于發(fā)動機懸置件的鋁質結構上,其前端通過碳纖維復合材料制成的橫梁和水平夾層板與車身殼體結構的其余部分相連接。

    還有復合材料板簧,復合材料板簧在歐洲的應用已經(jīng)非常普遍,從小型汽車、公路賽車、躍野車到輕型貨車以及重型卡車上均有成功應用。擁有此項技術的公司并不多,目前該類型產(chǎn)品在全球范圍內的年總產(chǎn)量達100萬件以上,但是這一技術還沒有在中國得以應用。新能源汽車蓄電池殼體用復合材料,新能源汽車中的電動汽車成為眾多汽車廠家十二五規(guī)劃中重要發(fā)展的方向之一,電動汽車將采用統(tǒng)一標準的蓄電池,通過充電站更換蓄電池有效提高電動汽車的續(xù)行能力,F(xiàn)有的汽車用蓄電池殼體材料難以滿足大容量蓄電池殼體的需要,而采用纖維增強熱塑性復合材料不僅具有輕質高強、可設計性強、抗疲勞性能好、易實現(xiàn)多部件一體化等特點,還具備了生產(chǎn)效率高、可回收、生產(chǎn)能耗低、產(chǎn)品質量好等優(yōu)勢,發(fā)展速度已經(jīng)超過了復合材料的平均發(fā)展速度,在歐美等工業(yè)發(fā)達國家汽車工業(yè)中得到了廣泛應用。規(guī)劃目標:汽車用復合材料用量達到200萬噸。海洋石油工業(yè)領域。近幾年針對海洋開發(fā),有些公司研制出許多高性能FRP設備,如海上采油設備、浮標和油污分離器等。現(xiàn)有的鋼質設備重量太大,海水防腐方面的費用巨大,加上運輸成本,所以輕量化是不可欠缺的條件,發(fā)揮復合材料的耐海水腐蝕、輕質高強的優(yōu)點,研制海上平臺的上層輕量化結構、復合材料系纜、管道、浮筒是發(fā)展方向之一。遠景在潮汐能發(fā)電方面復合材料還可發(fā)揮其絕緣、耐腐蝕、輕質等材料固有的優(yōu)點。規(guī)劃目標:海洋基礎工程用復合材料達到100萬噸。

    能源和環(huán)保領域——復合材料風電葉片,規(guī)劃目標:大力發(fā)展大功率的新型風電葉片,開發(fā)2.5MW、3.0MW、5.0MW甚至更大型的風電葉片。解決碳纖維在大型風電葉片制造中的應用技術難題,突破碳纖維預浸料技術、碳纖維/玻璃纖維混雜編織技術以及相關的真空導入工藝技術。電網(wǎng)用復合材料,國際上對于導線材料研究的主要目標是提高導線的輸送能力:提高導線的導電率,導電率的提高意味著可以降低線損,提高導線的輸送能力。提高導線的耐溫水平,對于受熱穩(wěn)定控制的輸電線路來講,導線耐溫水平的提高,意味著輸送能力的增加。降低芯材的線膨脹率,線膨脹率的降低,意味著在夏季滿負荷運行時,導線的馳度穩(wěn)定,運行更安全。碳纖維復合芯鋁導線和桿塔研究和應用技術代表了當今國際輸電領域新材料應用的發(fā)展方向,具有廣闊的市場應用前景。對我國電網(wǎng)建設和升級改造、提高電網(wǎng)的安全運行水平、提高電網(wǎng)的輸送能力與效益,節(jié)能環(huán)保、節(jié)約土地資源,以及促進國產(chǎn)碳纖維的可持續(xù)發(fā)展,具有重大現(xiàn)實和戰(zhàn)略意義。規(guī)劃目標:在十二五期間,形成年產(chǎn)高性能碳纖維復合芯50000km的生產(chǎn)能力,在現(xiàn)有基礎上提高輸電線路10%以上的節(jié)能效果,推動我國電力技術進步和工業(yè)節(jié)能減排;形成復合材料桿塔研究與設計、制造技術,開發(fā)出10KV~500KV系列輸電復合材料桿塔產(chǎn)品,建成一條獨立的復合材料桿塔生產(chǎn)線,全面進行產(chǎn)業(yè)化建設。大型電廠復合材料煙氣脫硫設備,與金屬材料或其它無機材料相比,復合材料具有耐腐蝕、耐熱、耐磨蝕及免維護等特點,是結構功能一體化的新材料,成為煙氣脫硫設備的關鍵材料。規(guī)劃目標:電力行業(yè)用復合材料達到100萬噸。6.5航空航天領域。

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