文雅丽,高性能纤维怎么打响“陆空战”?,回

微博热点 · 2019-04-23

能够这样描述,关于仍处于“成长期”的我国高功能纤维及其复合资料职业来说,在“十三五”期间要想取得打破性开展,缩短“与发达国家之间仍存在的15年左右的距离(我国化学纤维工业协会会长端小平语)”,就有必要打胜“陆地战争”和“空中战争”这两场“硬仗”。

所谓“陆地战争”,是指在高铁、轿车等交通范畴的轻量化技能和运用有必要打破;所谓“空中战争”,是指在大飞机等范畴的轻量化技能和运用有必要打破。

众所周知,高功能纤维是航空、航天、国防建造、经济建造、科技进步等范畴不可或缺的重要战略物资,也是低碳经济和先进制作业中轻量化的中心文雅丽,高功能纤维怎样打响“陆空战”?,回技能之一。

我国工程院院士蒋士成指出:“树立我国自己的高功能纤维与复合资料工业,对国家松本里绪菜安全和社会开展具有重要意义。现在,我国碳纤维、芳纶等高功能纤维现已走过了‘从无到有’的开展阶段,可是,产品的运用开发研讨滞后于产能的开展,这现已成为限制高功能纤维与复合资料工业开展的瓶颈。”

因而,在查找我国高功能纤维及其复合资料在下流范畴运用方面与发达国家存在距离的根底上,怎样结n0666合我国新能源轿车、高铁等职业快速开展的实践状况,寻觅张思旋到下一步开展的打破口和着力点至关重要。

“轿车战”:

协作新能源轿车技能开发成打破口

高功能纤维具有很多的运用范畴和商场,轿车轻量化是其潜在的最大运用范畴,也是碳纤维商场的首要推进力。轿车轻量化碳纤维复合资料运用技能将或许成为轿车工业的要害技能,成为轿车工业的中心竞赛力之一。

相关实验证明,假如轿车整车分量下降10%,燃油功率可进步6%~8%;若轿车整备质量每削减100千克,百公里油耗可下降0.3升~0.6升,轿车分量下降1%,油耗可下降0.7%。

因为环保和节能的需求,轿车轻量化现已成为世界轿车工业开展的潮流。并且,在轻量化的一起,复合资料的运用也可进步轿车外观和内饰规划的时髦度。

对此,蒋士成指出,我国是轿车出产大国,假如能加大研制投入,打破把握碳纤维在轿车轻量化方面的要害运用技能,对我国轿车工业进步中心竞赛力和树立具有我国特色的高功能纤维与复合资料工业具有重要意义。

而谈轿车的轻量化,有必要谈一个标志性事情。德国宝马公司于2014年完成了全碳纤维轿车的批量出产,并且价格与金属资料的轿车适当。BMWi3选用全碳纤维车身,车身由30多个零部件胶结而成,便于修理--整个模块由标准件替换。

东华大学纤维资料改性国家重点实验室副主任余木火指出:“轻量化是低碳经济和先进制作业的中心技能之一,是国家竞赛力的中心技能之一。BMWi3碳纤维电动车的成功商业化标明,技能进步和用量的扩展,碳纤维复合资料的本钱能够大幅度下降,复合资料能够部分替代钢,将极大进步制作业的水平缓竞赛力,甚至有或许推翻轿车出产中心技能。”

数据显现,当时全球轿车产量6400万辆,碳纤维龙头企业日本东丽公司猜测,将用碳纤维65万吨。而到2020年,碳纤维在轿车上的需求将由2013年的2600吨猛增到230文雅丽,高功能纤维怎样打响“陆空战”?,回00吨,将与航空航天运用相等。这充沛标明晰碳纤维工业在轿车轻量化方面将大有可为。

现在,我国也有一些企业开端探究碳纤维及其复合资料合丰刘海龙文雅丽,高功能纤维怎样打响“陆空战”?,回在轿车方面的运用。澳新轿车史j践总司理介绍,该公司研制了多款碳纤维电动车车身,正在树立2万辆出产线。长城华冠轿车公司研制成功了K50碳纤维超级跑车。威海光威复合资料股份有限公司董事长李书乡介绍,近几年公司与哈尔滨工业大学(威海)进行校企协作,探索碳纤维无模块成型技能(板条法)在大学生方程式赛车方面的运用。但全体看,在这方面仍刚刚起步。

广州汽大连棠梨沟车集团乘用车有限公司专家委员会主任陈建伟指出,高功能纤维及其复合资料在轿车上的运用推行,能够分为3个阶段:第一阶段是处理“用不用”的问题,第二阶段是处理“怎样用李京实”的问题,第三阶段是处理“值得用”的问题。世界上现在仍处于第二阶段的中后期,部分先行企业刚步入第三阶段,而我国现在正处于第一阶段晚期和第二阶段初期。

陈建伟以为,我国要完成高功能纤维及其复合资料在轿车上的运用并构成社会效益,还存在“根底技能运用”和“经济型”两大瓶颈。他主张,分两践踏之步进行技能攻关:

第一步,是以协作新能源轿车技能开发为打破口,以轿车首要总成(承载式车身、非承载式车身、底盘副车架等)为枢纽,建造全工业链(包含典型件的规划、制作、实验、收回的技能和手法)的国家演示工程,构成敞开的、能够进行仿制推行的运用技能根底。

第二步,发挥演示工程的演示效果,向全工业链遍及推行高功能纤维及其复合资料轿车新技能运用,招引、鼓舞社会资本、企业、组织参加新技能运用、二次开发和再立异,然后开宣布更多和更经济的典型运用,运用本钱预期可呈现大幅下降,然后进一步推进新技能的运用遍及,到达运用商场的力气,构成良性循环。

陈建伟还指出,以现在国内该工业链的资金才能,难以支撑第一步技能开发的资金需求,因而,“主张国家从全工业链的战略视点考虑,对国家演示工程项目给予资金扶持,用5年左右的时刻,构成敞开的全职业同享的共性技能。并且,在第二步的开端阶段,国家应供给适度的扶持资金米高诺斯岛,激起职业罗杰疑案受争议的原因对这一新运用技能进行推行遍及,起到‘催化剂’效果。

而为推进该项作业,我国工程院已专门成立了2015年度咨询研讨项目“高功能纤维与轿车轻量化技能立异开展战略研讨”项目,项目于今文雅丽,高功能纤维怎样打响“陆空战”?,回年3月20日在东华大学召开了发动会。据项目秘书长余木火介绍,该项目将经过调查调研、研讨会等方式对国内外高功能纤维与复合资料的现状和开展趋势进行研讨,构成给政府的咨询主张陈述。本次论坛也成为该项意图一个首要交流平台。

轨道交通:

捉住动车、高狂野小农人铁大开展机会

高铁和城市轨道交通、海上交通运输配备也火急需求高功能纤毛线球简笔画维与复合资料。而碳纤维复合资料、对位芳纶复合资料是高铁轻量化的要害资料,广泛用在车厢及其内饰、车门等部件。

据烟台泰和新资料股份有限公司副总司理马千里介绍,意大利ETR500高速机车头部前突部分选用芳纶复合资料,我国长春客车CRH5也悉数选用环保、轻量化的芳纶纸蜂窝芯材作内装资料。

真理奈

据测算,以CRH5型高速列车核算,选用芳纶蜂窝的一节车要比选用铝蜂窝的节省1775公斤,八节编组合计减重14200公斤。依照时速200公里、每牵引一吨分量大约需求耗费12千瓦电力核算,一组列车将降耗170千瓦。依照时速300公里、每牵引一吨分量大约需求耗费16千瓦~17千瓦电力核算,一组列车将降耗227千瓦~241千瓦。并且,这种减重也削减了对轮轨的冲突和压力,削减了维护作业。

此外,芳纶复合资料也是制作防弹车的要害资料,如奔跑S600防弹车、宝马X5防弹车便运用了出彩我国人龙拳小子高强度的芳纶复合资料衬层维护车辆底部安全性,轿车地板也用芳纶装甲。

现在,全球范围内芳纶蜂窝板已运用在包含高速列车、双层列车、地铁、轻轨和城市轨道列车等5000多樑列车上。世界闻名的hdjs客车制作商如ALSTOM、breda和我国长春客车制作厂都遍及选用芳纶蜂窝板作为列车的天棚、窗框、行李架、隔板、地板和橱柜灯内饰部件。“简略地说,在国内北方地区,当你坐上CRH5的时分,车上能看到的一切内部东西都是运用芳纶蜂窝夹层制作的。”卫平这样说道。

上海特一新资料公司技能司理卫平表明,轨道交通职业现在蒸蒸福山外国语小学家校桥日上,节能、轻量化的理念现已家喻户晓,新式的动车、高铁、城轨等列车都将全面运用“质轻高强”的芳纶蜂窝夹层资料,国内高功能纤维企业应紧紧捉住这一机会,赶快进步产品的质量和稳定性,下降资料本钱,扩展在轨道交通范畴的商场空间。

“空中战”:

借适航认证进步质量

事实上,轻质高强的复合资料一直是航空航天范畴的中心技能之一,商用飞机的轻量化现在在世界现已比较老练,其开展脚步远文雅丽,高功能纤维怎样打响“陆空战”?,回快于轿车的轻量化。

上世纪70年代伊朗呈现了石油危机,下降油耗成为航空公司对飞机制作商提出的火急需求,而飞机结构轻量化是下降油耗的首选。以此为推进,飞机出产厂商,特别是波音和空客之间的竞赛加快了飞机轻量化技能的升级换代。历经40年,世界商场从技能上处理了复合资料结构技能的工程化运用难题。

据介绍,大型客机起愿望深渊飞分量重机体的结构质量约为30%,结构质量的轻量化直接影响燃料的削减,也影响发动机和机翼、着陆架的科斯塔沙滩独练小型化。所以,下降一公斤结构分量,起飞质量可削减2公斤~5公斤。

而这种减重,就需求依托复合资料。复合资料具有高比强度、高比模量的力学功能,一起,具有耐冲性好、比防护功能高、可规划性强等优异的归纳功能,在飞机上很多运用。除了碳纤维复合资料,文雅丽,高功能纤维怎样打响“陆空战”?,回芳纶尼克杨被捕复合资料也是大型客机重要资料。如我国商飞C919大飞机上,芳纶纸蜂窝运用于襟翼、副翼,扰流板、小翼,机翼、平尾、垂尾前、后缘,整流罩面板,升降舵、方向舵等舱内壁板资料,有用减重。据测算,碳纤维/环氧/NOMEX蜂窝芯复合资料用于机身尾部整流罩,减重约27%,用于副翼,减重约19%,用于阻流片,减重约25%。

典型的事例是,空客A310运用了2000公斤的复合资料结构,使飞机减轻了391公斤。若以短距离运转状况看,每年以飞翔3000小时核算,20年时刻节省燃料600吨以上。而波音和空客客机约25%的外部资料和95%的内饰都选用更轻的芳纶蜂窝复合资料。

有组织猜测,2012年~2020年,碳纤维在航空航天和国防范畴的需求将由8000吨增至23000吨。

从国外开展的形式看,波音与全球高功能碳纤维领军企业日本东丽达成了战略联盟,空客与另一家领军企业美国赫氏达成了战略联盟,经过这种高功能碳纤维出产企业与下流运用企业的协作开发,以及两家下流企业之间的剧烈竞赛带动,加快了轻量化技能的打破和运用。

上海飞机制作有限公司副总工程师刘卫平指出,轻量化在我国飞机制作职业也现已很多运用,可是,所运用的高功能纤维及其复合资料根本都还依靠进口,国产的资料质量不稳定,

不过,也有一些国内企业尽力开拓商场。上海特一新资料公司技能司理卫平介绍,特一的芳纶纸蜂窝已成功用于空客A350七友丫蛋蛋上,于7月经过了我国商飞C919大飞机适航认证,将成为我国商飞首家非金属资料合格供货商。“芳纶蜂窝资料现已在飞机职业老练运用了30多年,逐渐很多运用芳纶蜂窝资料及相关复合资料关于飞机职业的开展起到了非常重要的效果。“

关于我国在这方面接下来的开展思路,蒋士成指出,现在我国的大飞机项目火急需求高功能纤维及其复合资料的技能。通文雅丽,高功能纤维怎样打响“陆空战”?,回过大型飞机对高端复合资料的需求,能够凭借适航证明系统,树立我国高功能纤维及其复合资料的质量操控和点评系统,进步我国高功能纤维的质量。

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