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全球復(fù)合材料行業(yè)熱點問題及對策
2010-8-18 來源:CNFRP
關(guān)鍵詞:復(fù)合材料 熱點問題 對策

    展望國際復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展,復(fù)合材料發(fā)展中普遍存在的問題包括:價格、可靠性和回收利用問題。 
   
    1、價格問題
                     
    由于復(fù)合材料原材料成本高,工藝較復(fù)雜,工期長,連續(xù)生產(chǎn)受制約,因而大幅度降價困難較大,這是成為限制復(fù)合材料發(fā)展的國際性問題。

    2、可靠性問題
                     
    由于復(fù)合材料的使用歷史短,工藝上實踐積累少,且影響復(fù)合材料可靠性因素多,包括設(shè)計、原材料、工藝參數(shù)控制、制品可靠性預(yù)測與評價等。因而其可靠性遠遠不及目前成熟的傳統(tǒng)材料。

    3、材料回收再生問題
                     
    由于21世紀將明顯出現(xiàn)資源短缺的危機,環(huán)境問題也日益嚴重;復(fù)合材料廢料與廢品中,有機—無機—金屬不易分離,熱固性基體不溶不熔。將廢料與廢品粉碎作填料是目前可以想見的僅有出路,但存在經(jīng)濟上是否劃算的問題。

    對復(fù)合材料所存在問題的對策
                     
    在國際上,對復(fù)合材料發(fā)展目前所存在問題有如下對策:
                     
    (1)以絕對優(yōu)勢占領(lǐng)某些特定產(chǎn)品市場,使其它材料無法與之競爭,如中、高檔體育用品。隨著社會老齡化的進展和生活質(zhì)量的提高,對休閑類的體育用品的需求量將會與日俱增。例如碳纖維釣魚竿,它在碳纖維制品中已經(jīng)占有較大的份額。但是,復(fù)合材料要有大的發(fā)展,必須進入汽車、電子、建筑、紡織、化工、船舶等產(chǎn)量大的領(lǐng)域。同時要開發(fā)利用復(fù)合材料技術(shù)對現(xiàn)有建筑與結(jié)構(gòu)物(高層建筑、隧道、涵洞、水壩、橋梁、古建筑、甚至木質(zhì)漁船等)的修補、加固和改造,形成新的產(chǎn)業(yè)部門。

    (2)發(fā)揮可整體成型的優(yōu)勢,利用異形織物,制造凈成型產(chǎn)品。
                     
    (3)研究廉價原材料,包括天然材料、工業(yè)副產(chǎn)品、礦渣、廢棄物等。制造中、低檔性能的復(fù)合材料,作為需求量大的代用材料(如代木、代鋼鐵),同時研究發(fā)展高效、簡便的工藝方法及連續(xù)生產(chǎn)的工藝設(shè)備,降低生產(chǎn)成本。
                     
    (4)大力研究發(fā)展功能復(fù)合材料和機敏、智能復(fù)合材料。這類復(fù)合材料產(chǎn)量小,產(chǎn)值高,能充分利用復(fù)合材料的可設(shè)計性和復(fù)合效應(yīng),發(fā)揮復(fù)合材料獨特的特性。

    (5)加強對實用可靠性的研究。發(fā)展簡便有效的檢測評價方法,充分利用電子計算機和圖象顯示技術(shù)模擬實際使用材料可靠性保證的程度,發(fā)展動態(tài)實時監(jiān)測。

    (6)探索新的復(fù)合材料,如原位合成(原位生長)復(fù)合材料、納米復(fù)合材料、微細觀態(tài)復(fù)合材料等。來解決宏觀復(fù)合材料中存在的界面薄弱環(huán)節(jié),提高增韌效果。

    (7)加強優(yōu)化設(shè)計研究,形成設(shè)計專家系統(tǒng),充分發(fā)揮復(fù)合效應(yīng)。
                     
    (8)發(fā)展熱塑性復(fù)合材料。連續(xù)纖維增強PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、PC(聚碳酸酯)、PEEK(聚醚醚酮)、PES、PPS(聚苯硫醚)等復(fù)合材料具有與增強熱固性基體相同的良好綜合力學性能,同時在材料韌性、耐蝕、耐磨、耐溫方面有明顯優(yōu)勢。工藝上具有良好二次或多次成型和易于回收的特性,因此具有好的發(fā)展前景。

    (9)研究熱塑性高聚物基復(fù)合材料、高分子基原位復(fù)合材料、顆粒增強金屬基復(fù)合材料的回收、再加工工藝、再生利用的復(fù)合材料的性能退化率及改進措施。

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