由中國紡織機械器材工業(yè)協(xié)會主辦的首屆“碳纖維織造預(yù)成型復(fù)合材料研討會”于2010年6月11日在北京順利召開。本屆研討會的內(nèi)容分為兩大部分:(一)碳纖維預(yù)成型骨架材料的制造裝備及應(yīng)用介紹;(二)碳纖維復(fù)合材料在各應(yīng)用領(lǐng)域的需求與展望,目的是通過倡導(dǎo)碳纖維多層織造裝備的研發(fā)大幅提高碳纖維織物的生產(chǎn)效率,從而推動碳纖維增強復(fù)合材料的機械化、自動化、規(guī);a(chǎn)。會議吸引了相關(guān)科研院所(東華大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)),和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(中國汽車協(xié)會、中國自行車協(xié)會等)以及企業(yè)單位(中國航空工業(yè)集團公司、常州第八紡織機械有限公司等)的積極參與,與會代表結(jié)合了碳纖維產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)國外的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,和自身發(fā)展途中遇到的問題,紛紛對碳纖維增強復(fù)合材料及設(shè)備的發(fā)展提出了寶貴建議和要求。
制備技術(shù) & 規(guī)模效益——中國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”
據(jù)最新海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2009年中國的碳纖維生產(chǎn)能力約為200噸,但國內(nèi)碳纖維的年消耗量卻達到10,000噸左右,其中8,240噸依靠進口。
從20世紀(jì)70年代中期開始,我國的碳纖維研究和生產(chǎn)經(jīng)歷了從無到有的發(fā)展過渡,雖然經(jīng)過近四十年的發(fā)展已經(jīng)建立了一定的碳纖維生產(chǎn)基礎(chǔ),但總的來說,我國的碳纖維生產(chǎn)水平還較低,發(fā)展速度緩慢。盡管如此,中國的市場需求在近年來卻持續(xù)旺盛,消費量與日俱增,特別是用于國防、軍工、航天航空、體育用品方面的需求增長較快,但其碳纖維生產(chǎn)能力遠不能滿足市場需求,每年仍需從國外大量進口碳纖維。
制約我國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩個瓶頸,一是碳纖維制備技術(shù)難度,二是由此帶來的成本控制,也就是產(chǎn)業(yè)規(guī)模問題。
首先,在碳纖維制備技術(shù)領(lǐng)域,盡管我國已經(jīng)發(fā)展了近四十年,卻難有實質(zhì)性的突破,目前還只能小規(guī)模生產(chǎn)T300級碳纖維,年產(chǎn)量大約在200噸左右。而對于高強級別,如T700,T800我國尚無生產(chǎn)能力。這主要是由于我國欠缺先進的原絲生產(chǎn)技術(shù),還有一部分原因要歸咎于大部分國產(chǎn)碳原絲在生產(chǎn)過程中采用雜質(zhì)含量較高的腈綸原液,造成碳纖維離散系數(shù)較大,性能不穩(wěn)定。
正如參會企業(yè)代表丁勇先生在接受本網(wǎng)記者采訪時講到:“碳纖維生產(chǎn)80%的技術(shù)含量在原絲技術(shù),雖然國內(nèi)一些企業(yè)能制造出(或接近)T300級的碳纖維產(chǎn)品,但是質(zhì)量并不穩(wěn)定,這說明原絲問題沒有得到徹底解決。比如生產(chǎn)現(xiàn)在較普遍使用的聚丙烯晴基(PAN)原絲生產(chǎn)工業(yè)級碳纖維,并不是簡單地將溫度燒高,就能做出質(zhì)量穩(wěn)定的碳纖維,而需要制造商對分子結(jié)構(gòu)十分了解,比如聚丙烯晴基(PAN)做出的腈綸結(jié)構(gòu)是不定性的,方向很亂,這是碳纖維行業(yè)最忌諱的。制造人員需要在適當(dāng)?shù)臏囟,給予纖維恰當(dāng)?shù)牧W(xué)處理。因為所有投資碳纖維生產(chǎn)的企業(yè)的重頭戲都在原絲技術(shù)上,但是目前國內(nèi)行業(yè)在該技術(shù)的儲備和應(yīng)用能力上是極其欠缺的。因此,只有大型化纖企業(yè)的介入,才能將碳纖維技術(shù)的成本降下來。我呼吁大家拋棄偏見,互相協(xié)作,各自發(fā)揮所長!