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复合材料/胶粘剂 |
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海峡两岸碳纤维复合材料合作前景展望 |
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| http://cn.newmaker.com
9/12/2010 10:40:00 AM
佳工机电网
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应台湾强化塑胶协进会和塑胶工业技术发展中心的邀请，最近全国特种纤维信息中心，与台湾地区碳纤维(CF)及其复合材料(CFRP)同行进行了交流，交流期间与台塑、森湖、拓凯与环航复合材料公司进行了深度的沟通，上述情况是对台湾的碳纤维(CF)及其复合材料(CFRP)产业的一些综合评价，或者说是初步的印象。而对于今后发展大陆人士表示：首先碳纤维(CF)是高耗能和高碳排放的产业，每生产1吨CF会排放约20吨CO2。为顺应全球节能减排的大趋势和增强国际竞争力，建议台塑改进原丝生产中的聚合技术和工艺，选择更为高效的丙烯腈溶液聚合引发剂，以提高生产效率和设备利用率，在纺丝方面除探索和不断改进喷涂湿纺(Dry-jet wet spinning)和高压蒸汽拉伸的设备和工艺，以改进和稳定原丝(precusor)品质外，建议与有关高校或科研院所合作探索在PAN原丝中加入某种纳米微粒而简便制备“超碳纤维(极高性能CF)”途径，并重视原丝综合化参数与预氧化和碳化工艺参数的进一步匹配，以最大限度实现全套生产工艺的最佳化、高效化和节能化，降低生产成本。
近年来，国内外不少厂家都在改进预氧化炉的内部结构，使热空气的流向和炉内温度的均匀性更为合理，且取得了较明显成效，建议台塑或台湾预氧化炉生产厂家能够借鉴。在此基础上，为满足海峡两岸CF及CFRP厂家想介入大型民航机一次结构材料的研发，应花大力气开发相当于T800S水准的CF新品种，并大幅度降低其离散系数，CF规格以3k为主，同时开发适应飞机需求的能耐湿热老化性的CF上浆剂(sizing agent)，以提高与树脂的粘合性、抗层间剪切强度和CFRP部件的寿命。另外改进台塑卷绕CF的纸管芯管，确保其在湿热环境下不变形，满足各种形式CFRP制程工艺的要求，提高台塑CF的商品性和实用性。海峡两岸2010年5～6月签署“经济合作协定(ACFA)”，这将对台湾的CF和CFRP产品进入大陆市场时，在关税上有利于增强与国外产品的竞争力。并寄希望于今后两岸业界加强交流和合作，在节能减排的低碳经济时代，大力发展CF及其CFRP高科技产业。
台湾地区碳纤维产业发展简况
关于台塑聚丙烯腈碳纤维(PAN-CF)产业，目前台塑PAN-CF产能(约6150吨/年)已居世界第四位，仅次于日本东丽(18900吨/年)、东邦Tenax(13500吨/年)和三菱丽阳(8100吨/年)，而超过美国Hexcel(5100吨/年)和Cytec(2000吨/年)，虽然在产品的高档品种方面与美国尚有差距，与日本差距更大，但比中国大陆要强得多，而且近两年在产品品质和高档产品方面迈上了新台阶，先后开发了比东丽T700CF模量还高的TC-36S，以及强度(5170Mpa)和模量(290Gpa)，均高于T700的高强中模新品种TC-42S，同时还顺应市场的需求开发了TC-35的48k大丝束CF，更可喜的是目前研制的碳纤维(CF)已接近于T800水准，预期今年底有望取得突破性进展。同时2010年底将增设一条1300吨/年的生产线，而到2011年底视市场恢复情况将再增设一条1300吨/年生产线，届时碳纤维(CF)的总产能将达到8750吨/年，仍超过美国Hexcel(7000吨/年)居全球第四位。这些成绩是海峡两岸中国人的骄傲，也是值得大陆同行学习的。
台湾地区碳纤维应用优势产业
台湾的CFRP体育用品一直是引领世界同类产品发展的先锋，国外许多名牌产品都是由台企生产而贴国外的知名商标出售。森湖公司从1974年便开始生产木制网球拍，目前已发展成为年产碳纤维复合材料(CFRP)网球拍60万支、高尔夫球杆30万支、棒球棒30多万支(世界最大)等多品种运动器材的生产厂家，年消耗碳纤维(CF)约100多吨，自己拥有预浸料生产线。产品远销欧、美、中国大陆、越南、马来西亚、印尼等地区。拓凯公司从事FRP制品生产也有30多年的历史，目前在台、港、大陆和美国有5家生产厂，从业人员多达6000余人，拥有较为齐全的CFRP、GFRP和AFRP(对位芳纶纤维复合材料)的各种成型设备和方法，包括预浸设备、长丝缠绕机、拉挤成型机、SMC、喷布法、树脂注入法、预混法等，因此产品呈现多样化的趋势，其中医疗床板、网球拍和自行车(20万辆/年)产品居世界首位，有5种国际名牌网球拍的50%是由该公司生产。
此外，还有防护产品(各种头盔)、消音产品、电子产品(笔记本电脑外壳、印刷线路基板)、飞机部件(MD-11排气管、内装材料等)、汽车部件(传动轴、油箱、外壳)等，今后打算与汉翔合作生产CFRP飞机部件，并希望有机会参与大陆的大飞机项目。另外，应对世界经济不景气对碳纤维(CF)产业带来的不利影响，促进传统产业的升级转型，由经济部技术处组织相关厂家成立“碳纤维复合材料产业联盟”，同时为配合风灾的重建计划，同步启动碳纤维(CF)的“健桥安家”计划，中科院利用自身的研发基础和优势，及时跟紧提出今后CFRP生产技术、非破坏性检测技术、主要应用领域及有关精密机械的研发方向，足见政府部门的应变能力较强。此外，汉翔公司经两年的筹划，正加速推进“先进复合材料中心”的建设，同时邀请产业界、高校和工业研究单位参与，并得到他们的支持。相信这些举措对台塑迅速摆脱CF市场供过于求的阴影、重振台湾CF及CFRP产业的雄风，将发挥重要作用。
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