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小小的碳纤维,实际是国民经济和国防建设中不可或缺的战略性新型材料。一直以来,全球碳纤维市场由日美两国企业垄断。但随着中国企业的后发追赶、自强进击,这一格局正在发生变化。中国俨然正成为全球碳纤维“第三极”。苏州复合碳纤维受益于政策推动和产业快速发展,中国碳纤维企业近年来如雨后春笋般出现,数量已占全球近七成,同时整体产能已位居全球第三。那么,生产复合碳纤维在这场新的跑马圈地运动背后,中国的碳纤维技术及市场进步了多少?日本的优势又还能保持多久?
随着航空航天、苏州复合碳纤维汽车轻量化、风电、轨道交通等行业领域对碳纤维的需求爆发,碳纤维工业应用开始进入规模化生产。业内预测,预计到2020年,全球碳纤维需求量将超过16万吨,到2025年,复合碳纤维公司将超过33万吨。对如此巨大而重要的市场,国内企业既要通过掌握关键技术来实现碳纤维的稳定批量生产和大规模工程化应用,同时也要瞄准国产新一代碳纤维及其复合材料及早研发和布局,从而牢牢站稳全球高端碳纤维市场一席之地。
碳纤维的生产成本高有几方面的原因。这与碳纤维的生产过程是密切相关的。首先,苏州复合碳纤维碳纤维的生产是一个十分复杂的系统过程,从原丝的制备到预氧化碳化石墨化,再到上浆封装成品,每一步的制作工艺都有很高的要求,需要高精度的控制,多设备的要求是很高的。初期设备投入和维护成本较大,是造成碳纤维价格较高的原因之一。其次,复合碳纤维公司碳纤维的生产还是一个高耗能的过程。特别是后期碳化石墨化需要很高的温度,生产过程的高耗能也是碳纤维成本高的另一个原因。
生产复合碳纤维碳纤维材料的网球拍已经在各大比赛中常见的材料,因其质量轻,强度高,可机动性能优异,耐久性好而倍受网球运动员喜爱 。目前碳纤维复合材料的应用已从航天航空逐步拓展到人类社会的各个领域。适应市场需求,实施自主创新,对标式技术与产品研发向自主品牌创新过渡,复合碳纤维公司围绕具有发展前景的大市场研发专用碳纤维技术,充分改良碳纤维的不足,提升碳纤维材料的性价比,提高复合材料的综合性能等,是国产碳纤维技术发展未来需要重点关注的问题。
尽管中国在碳纤维理论产能上已位列世界前三甲,但这是数十家企业的集体成果。生产复合碳纤维相对数量仅有几家但在全球处于垄断地位的日美企业,中国企业依然处于“成长”阶段,数量多而不强。此外,高端应用、技术水平、生产要素、规格种类以及产能利用率不足等,复合碳纤维公司依然是国内碳纤维产业面临的共同问题。不过,我国碳纤维应用领域每年正在增加,并朝着国防、军工、航天、航空、新能源汽车等领域发展。
由于碳纤维表面惰性,生产复合碳纤维复合材料中碳纤维和基体材料间应力载荷无法有效传递,直接影响其性能发挥,限制其规模化应用,所以要对碳纤维进行表面处理。通过表面改性技术来提高碳纤维的表面活性,强化碳纤维与基体材料之间的界面性能,改善了其与基体的粘结效果,从而提高纤维材料在工业应用中的价值。碳纤维改性技术的关键在于提高碳纤维与基体的结合程度,提高复合材料的性能。复合碳纤维公司通过表面改性技术来提高碳纤维的表面活性,强化碳纤维与基体材料之间的界面性能,改善了其与基体的粘结效果,从而提高纤维材料在工业应用中的价值。