国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
碳纤维领域最核心的先进技术,尤其是超高强度高端碳纤维的干喷湿纺技术,依旧被美日垄断。
正解局原创
一个月前,一条新闻引起了我的关注:中国建材万吨碳纤维生产线在西宁正式投产。
这个迄今为止我国最大的碳纤维生产基地,投产后高性能碳纤维的单线年产能有望达到3000吨。
碳纤维,一个很小众的产品,作用却极大。
中国年需求量5万多吨,国产化不足一半。
中国该如何打破外国碳纤维垄断?
“碳纤维”这个名词大概很多人都听过,但究竟是什么,恐怕很多人还不清楚。
碳纤维是一种含碳量超过90%的,具有高强度、高模量性状的纤维状碳材料。
据说,其发明可追溯到爱迪生。
当年爱迪生改良灯丝延长灯泡寿命,曾用竹子、亚麻或棉纱为原料,制造出碳纤维并获得专利。
可惜因为技术限制,当时制造出来的碳纤维力学性能很差,工艺复杂,难以量产,所以技术就被暂时搁置了。
爱迪生
上世纪中期,各发达国家加大对航天航空领域的投入,科研人员迫切需要寻找一种质量轻、强度高、耐高温、抗腐蚀的材料,碳纤维刚好具备这些优异性能,于是重新进入人们的视野。
碳的密度比大部分金属都低,所以碳纤维制品也比同样的金属制品更轻。
具体而言,碳纤维的密度只有钢材的五分之一,但强度却是钢材的5到7倍。
一般认为,碳纤维所拥有的高强度,来源于碳原子的整齐排列。
在碳纤维中,碳原子之间有着立体蜂窝状结构的碳-碳共价双键,结合非常紧密,即便受到外力的强冲击,也不会造成太大的形变破损。
当然,想要得到如此紧密有序的“造型”,可不是件容易的事。
很多人对碳纤维的工艺不了解,存在认知误区。
其实,碳纤维并不是直接用碳做成的纤维,至少目前还达不到。
碳纤维制造工艺的基本流程,是采用如聚丙烯腈纤维、沥青纤维和人造丝等含碳高的有机纤维作为原料,混合塑料树脂后,在高温高压的惰性气体环境中进行脱水炭化而成。
在大约1400℃的高温“烧制”下,绝大多数碳已经变成沿纤维轴平行排列的碳网面,由此带来良好的刚性和强度。
碳纤维生产工艺流程
另外,成型的碳纤维直径只有5到10微米,比头发丝还要细得多。
跟很多人的直觉认识不同,碳纤维越细,缺陷就越少,强度也越大。
不管什么样的碳纤维,还都只是一维的,要变成可使用的制造业原材料,还需要编制处理,把碳纤维纺成薄薄的布。
不同类型碳纤维的微观结构
为了让碳纤维制品的硬度更好,碳纤维布之间会注入树脂和固化剂,把它们一层层叠加黏合起来,就像一张张纸装订成一本书。
需求不同,层数也不一样。这一步完成后,基本就是我们能看到的碳纤维制品的外观形态了。
碳纤维制品
可见,碳纤维的优良性质,虽然本质上来源于它的内部结构,但落脚点还是制造工艺,产品的量产需要解决很多复杂的技术难题。
工艺复杂,价格自然昂贵,最早使用碳纤维的领域肯定不差钱儿。
航天领域对材料轻量化的追求,早已达到以克为计量单位的程度,在安全的基础上不断追求更轻。
因为火箭需要巨大的助推力,所以,燃料储箱的重量往往占到整体重量的六成以上,如果能减轻容器自身的重量,火箭就能更轻盈,提升有效载荷,提高发射效率。
碳纤维耐高低温、重量轻等特性,自然成为火箭的首选。
在这里讲句题外话,世界航空航天的发展历史,其实是相关材料科学的发展史。
每一代新材料的出现,都会引发颠覆性的变革。
与火箭一样,飞机设计中也有结构轻量化的考量。
用碳纤维制造的飞机,可以大幅节约能耗,不但使飞行航程扩展,载荷提高,机动灵活性还更强,而且飞行寿命也延长了。
美国早在1969年就已经把碳纤维复合材料用在了F-14A战斗机上,但由于工艺和造价的限制,当时仅仅使用了相当于飞机自重1%用量的碳纤维。
可就是这么一点碳纤维,已经让美国军方尝到了甜头。
到了以F-22和F-35为代表的第四代战斗机,碳纤维的使用比例骤然提升到飞机重量的24%和36%。
碳纤维的结构,还让战斗机额外具有电磁屏蔽和隐身特性。
在无人机领域,碳纤维更是保证承载和续航的不二之选,使用比例是所有航空器中最高的。
美国全球鹰(GlobalHawk)无人侦察机碳纤维占比达到65%,X-47B、“神经元”、“雷神”等几个型号的无人机上,碳纤维的使用比例高达九成。
不同型号战斗机碳纤维的使用比例
除了天上飞的,海里游的也照样能用上碳纤维。
船舶舰体的上层建筑使用碳纤维,可减轻总体质,提高安全性能;用碳纤维做叶片舰船推进器,在减轻自重的同时能够降低油耗,延长使用寿命;桅杆、船体结构上使用碳纤维,能增加舰船强度。
在军事方面,碳纤维还有个很特殊的专门用途——制造炸弹。
碳纤维炸弹又叫石墨炸弹或软炸弹(Soft Bomb),由经过特殊处理的碳纤维制成。
咱们说过碳纤维直径很小,就能在高空中长时间漂浮。
这些碳纤维,能进入电子设备的内部,以及冷却管道和控制系统的电路中,造成短路。
在战场上没了电,军事指挥所需要的各种高精尖装备的使用就无从谈起了。
碳纤维在军事领域如此重要,必然属于战略物资。
随着科技军转民的潮流,碳纤维也广泛应用于民航、医疗、汽车、体育等民用领域。
咱们自己的民用大飞机C919的发动机上,使用碳纤维复合材料的叶片,重量比传统钛合金减少500多公斤,机身整体重量减少1吨。飞机油耗降低,航程提升。
C919
在医疗领域,碳纤维的应用很广泛。
比如在人工骨骼和关节方面,由于碳纤维具有优良的力学强度和抗拉蠕变性能,制造出来的骨骼更接近人骨,与人体相容性更好;用碳纤维制成的人工关节,在关节连接处的耐磨性也比金属制品要更高。
国内碳纤维的最大消费方向是风力发电机的叶片,约占民用碳纤维消费的四成。
风电叶片越来越长,传统玻璃纤维复合材料,已经无法满足风电叶片大型化、轻量化的要求。
碳纤维材料具有更低的密度和更高的强度,可以保证风电叶片在增加长度的同时,大大降低重量。
布加迪Chiron 110 ans特别版采用碳纤维车身
小到羽毛球拍、婴儿推车,大到轮船飞机、超高速列车,对碳纤维的需求无处不在。
在巨大的消费需求面前,我国碳纤维市场的国产化程度比较低,供应略显不足。
这种不足,主要是因为咱们起步太晚。
上世纪50年代初,美国空军就开始把新材料的研发重点放在碳纤维上。
1959年,美国空军材料实验室和美国联合碳化公司首次用人造丝作为原料,实现了碳纤维的量产。
1960年代,日本也加入碳纤维的研发,日本碳公司实现了通用级聚丙烯腈基碳纤维的生产。
1971年,日本东丽公司的高性能聚丙烯腈基碳纤维在滋贺试投产。
日本东丽公司
日本采取的聚丙烯腈技术比美国的人造丝技术更先进。
1970年代,美国联合碳化公司主动找到日本东丽公司达成合作协议,用自己比较成熟的碳化技术与东丽公司的聚丙烯腈原丝技术交换。
美日两国各取所需,形成了碳纤维技术的双雄垄断。
西欧各国也在1970年代加入碳纤维的技术大战。
到1980年代中期,聚丙烯腈基碳纤维成为各国主流,全球年产能力在7200多吨,除满足科研用途之外,基本全都用在航空航天等高精尖领域,特别是军事领域。
追溯起来,我国的碳纤维研究起步于1970年代初期,中科院化学所高分子材料物理研究室进行了相关研究。
1975年,时任国防科工委主任的张爱萍将军主持召开专题会议,部署国内碳纤维研究工作,还制定了十年规划。
但由于美日对于碳纤维技术的垄断,我国的碳纤维技术一直在低水平徘徊。
到了1990年代,虽有零星产品,但始终无法大规模生产。
2000年,在师昌绪院士的牵头和推动下,发起了中国碳纤维技术攻关的新一轮战略构思。
2001年1月,80岁的师院士给江泽民主席写了《关于加速开发高性能碳纤维的请示报告》,各主要领导对我国碳纤维的发展有了清晰的认识,相关研发项目再次启动。
以2002年入选国家863计划为新起点,我国碳纤维开启了冲出垄断的逆袭之旅。
师昌绪院士
经过十几年的发展,到2019年中国碳纤维的理论产能已经排名第三,以2.685万吨仅次于美国(3.73万吨)和日本(2.91万吨)。中、美、日三国总共占有全球碳纤维总产量的六成。
居安思危,虽然我国的碳纤维的产量已经大幅提升,但主要是通用型的低端产品,采用湿纺技术。
碳纤维领域最核心的先进技术,尤其是超高强度高端碳纤维的干喷湿纺技术,依旧被美日垄断。
该技术具有生产效率高、碳纤维品质好、生产成本低等优点,生产的高端牌号碳纤维,特别是T-1000及以上级别的超高强度碳纤维更是高端尖货,是美日对我国技术封锁的“卡脖子”领域。
扫描电镜下,单根碳纤维的表面结构(左:湿纺纤维;右:干喷湿纺纤维)
比如日本东丽公司,作为全球最大的碳纤维生产商之一,其产品从小丝束到大丝束,从线、条到面板,已经做到了全系列覆盖,代表着碳纤维工业化技术的最高水平。
东丽公司对高端碳纤维材料的垄断,占据着航天航空的国际市场。
尽管我国对高模高强碳纤维的研发工作,已经成功攻克了实验室制备技术,科研成果和实际效果也已经接近了国际先进水平。
但在产业方面,我国的碳纤维技术、生产水平,则主要集中在中低规格的通用型产品。
通用性级别的产品,占到国产碳纤维产品的九成,用于民用产品的制造比较合适,却很难满足高端工业领域,尤其是现代国防的需求。
任何技术要实现产业化落地,除了与之配套的技术,还需要包括原材料、设备、工艺控制等多方面的协同发展和完善。
为了突破美日在碳纤维方面的技术封锁,2018年,集全国10余所高校、科研院所、企业的通力合作,我国已成功实现了从12K小丝束到48K大丝束的突破。
2019年初,中科院山西煤炭化学研究所实现了干喷湿纺制备T-1000级超强碳纤维的核心技术突破,并且在国内首次开发出聚丙烯腈基新型中空碳纤维。
西宁投产后,未来仍可期。今年1月,上海石化1.2万吨/年48K大丝束碳纤维项目正式开工建设,计划2024年建成投产。
新闻报道
我国碳纤维的技术和产业发展,已经到了打破美日垄断的临门一脚。
产能提升可能不是难事,最重要的还是技术的看齐。
唯有如此,才能在新技术来临时弯道超车,彻底打破美日垄断。
来源:正解局:造大飞机要用的碳纤维,中国能否打破美日垄断?
原来源:造大飞机要用的碳纤维,中国能否打破美日垄断?
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国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
碳纤维领域最核心的先进技术,尤其是超高强度高端碳纤维的干喷湿纺技术,依旧被美日垄断。
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一个月前,一条新闻引起了我的关注:中国建材万吨碳纤维生产线在西宁正式投产。
这个迄今为止我国最大的碳纤维生产基地,投产后高性能碳纤维的单线年产能有望达到3000吨。
碳纤维,一个很小众的产品,作用却极大。
中国年需求量5万多吨,国产化不足一半。
中国该如何打破外国碳纤维垄断?
“碳纤维”这个名词大概很多人都听过,但究竟是什么,恐怕很多人还不清楚。
碳纤维是一种含碳量超过90%的,具有高强度、高模量性状的纤维状碳材料。
据说,其发明可追溯到爱迪生。
当年爱迪生改良灯丝延长灯泡寿命,曾用竹子、亚麻或棉纱为原料,制造出碳纤维并获得专利。
可惜因为技术限制,当时制造出来的碳纤维力学性能很差,工艺复杂,难以量产,所以技术就被暂时搁置了。
爱迪生
上世纪中期,各发达国家加大对航天航空领域的投入,科研人员迫切需要寻找一种质量轻、强度高、耐高温、抗腐蚀的材料,碳纤维刚好具备这些优异性能,于是重新进入人们的视野。
碳的密度比大部分金属都低,所以碳纤维制品也比同样的金属制品更轻。
具体而言,碳纤维的密度只有钢材的五分之一,但强度却是钢材的5到7倍。
一般认为,碳纤维所拥有的高强度,来源于碳原子的整齐排列。
在碳纤维中,碳原子之间有着立体蜂窝状结构的碳-碳共价双键,结合非常紧密,即便受到外力的强冲击,也不会造成太大的形变破损。
当然,想要得到如此紧密有序的“造型”,可不是件容易的事。
很多人对碳纤维的工艺不了解,存在认知误区。
其实,碳纤维并不是直接用碳做成的纤维,至少目前还达不到。
碳纤维制造工艺的基本流程,是采用如聚丙烯腈纤维、沥青纤维和人造丝等含碳高的有机纤维作为原料,混合塑料树脂后,在高温高压的惰性气体环境中进行脱水炭化而成。
在大约1400℃的高温“烧制”下,绝大多数碳已经变成沿纤维轴平行排列的碳网面,由此带来良好的刚性和强度。
碳纤维生产工艺流程
另外,成型的碳纤维直径只有5到10微米,比头发丝还要细得多。
跟很多人的直觉认识不同,碳纤维越细,缺陷就越少,强度也越大。
不管什么样的碳纤维,还都只是一维的,要变成可使用的制造业原材料,还需要编制处理,把碳纤维纺成薄薄的布。
不同类型碳纤维的微观结构
为了让碳纤维制品的硬度更好,碳纤维布之间会注入树脂和固化剂,把它们一层层叠加黏合起来,就像一张张纸装订成一本书。
需求不同,层数也不一样。这一步完成后,基本就是我们能看到的碳纤维制品的外观形态了。
碳纤维制品
可见,碳纤维的优良性质,虽然本质上来源于它的内部结构,但落脚点还是制造工艺,产品的量产需要解决很多复杂的技术难题。
工艺复杂,价格自然昂贵,最早使用碳纤维的领域肯定不差钱儿。
航天领域对材料轻量化的追求,早已达到以克为计量单位的程度,在安全的基础上不断追求更轻。
因为火箭需要巨大的助推力,所以,燃料储箱的重量往往占到整体重量的六成以上,如果能减轻容器自身的重量,火箭就能更轻盈,提升有效载荷,提高发射效率。
碳纤维耐高低温、重量轻等特性,自然成为火箭的首选。
在这里讲句题外话,世界航空航天的发展历史,其实是相关材料科学的发展史。
每一代新材料的出现,都会引发颠覆性的变革。
与火箭一样,飞机设计中也有结构轻量化的考量。
用碳纤维制造的飞机,可以大幅节约能耗,不但使飞行航程扩展,载荷提高,机动灵活性还更强,而且飞行寿命也延长了。
美国早在1969年就已经把碳纤维复合材料用在了F-14A战斗机上,但由于工艺和造价的限制,当时仅仅使用了相当于飞机自重1%用量的碳纤维。
可就是这么一点碳纤维,已经让美国军方尝到了甜头。
到了以F-22和F-35为代表的第四代战斗机,碳纤维的使用比例骤然提升到飞机重量的24%和36%。
碳纤维的结构,还让战斗机额外具有电磁屏蔽和隐身特性。
在无人机领域,碳纤维更是保证承载和续航的不二之选,使用比例是所有航空器中最高的。
美国全球鹰(GlobalHawk)无人侦察机碳纤维占比达到65%,X-47B、“神经元”、“雷神”等几个型号的无人机上,碳纤维的使用比例高达九成。
不同型号战斗机碳纤维的使用比例
除了天上飞的,海里游的也照样能用上碳纤维。
船舶舰体的上层建筑使用碳纤维,可减轻总体质,提高安全性能;用碳纤维做叶片舰船推进器,在减轻自重的同时能够降低油耗,延长使用寿命;桅杆、船体结构上使用碳纤维,能增加舰船强度。
在军事方面,碳纤维还有个很特殊的专门用途——制造炸弹。
碳纤维炸弹又叫石墨炸弹或软炸弹(Soft Bomb),由经过特殊处理的碳纤维制成。
咱们说过碳纤维直径很小,就能在高空中长时间漂浮。
这些碳纤维,能进入电子设备的内部,以及冷却管道和控制系统的电路中,造成短路。
在战场上没了电,军事指挥所需要的各种高精尖装备的使用就无从谈起了。
碳纤维在军事领域如此重要,必然属于战略物资。
随着科技军转民的潮流,碳纤维也广泛应用于民航、医疗、汽车、体育等民用领域。
咱们自己的民用大飞机C919的发动机上,使用碳纤维复合材料的叶片,重量比传统钛合金减少500多公斤,机身整体重量减少1吨。飞机油耗降低,航程提升。
C919
在医疗领域,碳纤维的应用很广泛。
比如在人工骨骼和关节方面,由于碳纤维具有优良的力学强度和抗拉蠕变性能,制造出来的骨骼更接近人骨,与人体相容性更好;用碳纤维制成的人工关节,在关节连接处的耐磨性也比金属制品要更高。
国内碳纤维的最大消费方向是风力发电机的叶片,约占民用碳纤维消费的四成。
风电叶片越来越长,传统玻璃纤维复合材料,已经无法满足风电叶片大型化、轻量化的要求。
碳纤维材料具有更低的密度和更高的强度,可以保证风电叶片在增加长度的同时,大大降低重量。
布加迪Chiron 110 ans特别版采用碳纤维车身
小到羽毛球拍、婴儿推车,大到轮船飞机、超高速列车,对碳纤维的需求无处不在。
在巨大的消费需求面前,我国碳纤维市场的国产化程度比较低,供应略显不足。
这种不足,主要是因为咱们起步太晚。
上世纪50年代初,美国空军就开始把新材料的研发重点放在碳纤维上。
1959年,美国空军材料实验室和美国联合碳化公司首次用人造丝作为原料,实现了碳纤维的量产。
1960年代,日本也加入碳纤维的研发,日本碳公司实现了通用级聚丙烯腈基碳纤维的生产。
1971年,日本东丽公司的高性能聚丙烯腈基碳纤维在滋贺试投产。
日本东丽公司
日本采取的聚丙烯腈技术比美国的人造丝技术更先进。
1970年代,美国联合碳化公司主动找到日本东丽公司达成合作协议,用自己比较成熟的碳化技术与东丽公司的聚丙烯腈原丝技术交换。
美日两国各取所需,形成了碳纤维技术的双雄垄断。
西欧各国也在1970年代加入碳纤维的技术大战。
到1980年代中期,聚丙烯腈基碳纤维成为各国主流,全球年产能力在7200多吨,除满足科研用途之外,基本全都用在航空航天等高精尖领域,特别是军事领域。
追溯起来,我国的碳纤维研究起步于1970年代初期,中科院化学所高分子材料物理研究室进行了相关研究。
1975年,时任国防科工委主任的张爱萍将军主持召开专题会议,部署国内碳纤维研究工作,还制定了十年规划。
但由于美日对于碳纤维技术的垄断,我国的碳纤维技术一直在低水平徘徊。
到了1990年代,虽有零星产品,但始终无法大规模生产。
2000年,在师昌绪院士的牵头和推动下,发起了中国碳纤维技术攻关的新一轮战略构思。
2001年1月,80岁的师院士给江泽民主席写了《关于加速开发高性能碳纤维的请示报告》,各主要领导对我国碳纤维的发展有了清晰的认识,相关研发项目再次启动。
以2002年入选国家863计划为新起点,我国碳纤维开启了冲出垄断的逆袭之旅。
师昌绪院士
经过十几年的发展,到2019年中国碳纤维的理论产能已经排名第三,以2.685万吨仅次于美国(3.73万吨)和日本(2.91万吨)。中、美、日三国总共占有全球碳纤维总产量的六成。
居安思危,虽然我国的碳纤维的产量已经大幅提升,但主要是通用型的低端产品,采用湿纺技术。
碳纤维领域最核心的先进技术,尤其是超高强度高端碳纤维的干喷湿纺技术,依旧被美日垄断。
该技术具有生产效率高、碳纤维品质好、生产成本低等优点,生产的高端牌号碳纤维,特别是T-1000及以上级别的超高强度碳纤维更是高端尖货,是美日对我国技术封锁的“卡脖子”领域。
扫描电镜下,单根碳纤维的表面结构(左:湿纺纤维;右:干喷湿纺纤维)
比如日本东丽公司,作为全球最大的碳纤维生产商之一,其产品从小丝束到大丝束,从线、条到面板,已经做到了全系列覆盖,代表着碳纤维工业化技术的最高水平。
东丽公司对高端碳纤维材料的垄断,占据着航天航空的国际市场。
尽管我国对高模高强碳纤维的研发工作,已经成功攻克了实验室制备技术,科研成果和实际效果也已经接近了国际先进水平。
但在产业方面,我国的碳纤维技术、生产水平,则主要集中在中低规格的通用型产品。
通用性级别的产品,占到国产碳纤维产品的九成,用于民用产品的制造比较合适,却很难满足高端工业领域,尤其是现代国防的需求。
任何技术要实现产业化落地,除了与之配套的技术,还需要包括原材料、设备、工艺控制等多方面的协同发展和完善。
为了突破美日在碳纤维方面的技术封锁,2018年,集全国10余所高校、科研院所、企业的通力合作,我国已成功实现了从12K小丝束到48K大丝束的突破。
2019年初,中科院山西煤炭化学研究所实现了干喷湿纺制备T-1000级超强碳纤维的核心技术突破,并且在国内首次开发出聚丙烯腈基新型中空碳纤维。
西宁投产后,未来仍可期。今年1月,上海石化1.2万吨/年48K大丝束碳纤维项目正式开工建设,计划2024年建成投产。
新闻报道
我国碳纤维的技术和产业发展,已经到了打破美日垄断的临门一脚。
产能提升可能不是难事,最重要的还是技术的看齐。
唯有如此,才能在新技术来临时弯道超车,彻底打破美日垄断。
来源:正解局:造大飞机要用的碳纤维,中国能否打破美日垄断?
原来源:造大飞机要用的碳纤维,中国能否打破美日垄断?
正解局,穿透信息迷雾,正解中国成长的力量。正解局是一个有见识、有深度、有诚意的时势财经大号,华尔街见闻、雪球、蚂蚁金服、世界经理人等多家主流财经社区特邀入驻,每天全网阅读超过200万人次。欢迎微信搜索正解局(ID:zhengjieclub)关注。
国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
大家还记得俄罗斯的大飞机MC-21,被美国赫氏和日本东丽,断供T800碳纤维的事件吗?我们的大飞机C919,用的也是进口T800高能碳纤维,所以我们也面临着同样的断供风险,与此同时,国内已有部分领先企业,率先打破了美日等国,对宇航级碳纤维的技术装备封锁,为国产化替代时刻准备着。
碳纤维是战斗机、大飞机、战略导弹、火箭、卫星、舰船等尖端武器装备必不可少的战略物资,是国外长期技术封锁和产品垄断的敏感材料。而此时你看到的,就是中国首个高档碳纤维万吨生产基地,攻克了高性能碳纤维的稳定量产化技术,同时该项目的生产设备基本实现国产化替代,进一步缩小了中国碳纤维行业与日本东丽的差距。今天就来和大家聊一下,国产碳纤维的真实水平,现在我们到底有没有能力完成国产化替代。
首先碳纤维在航空航天领域的主要作用就是减重,在同等载荷情况下,使用先进的航空钛合金,能够实现 31.2%的减重,而碳纤维增强复合材料的减重比例,达到了85.2%。我拿战斗机给大家举个例子,让大家看看碳纤维复合材料到底有重要,军迷都晓得,衡量一台战斗机性能怎么样,主要就是看这5个核心指标,发动机推重比、巡航速度、作战半径、机动性能、还有有效载荷。推重比越大,飞机就越有升力,在空中的格斗性能也就越好。而发动机大量使用碳纤维复合材料,就可以让发动机减重,从而进一步提高发动机的推重比。同样的道理,战斗机机身大量使用碳纤维复合材料,可以降低机身的结构重量、节省燃料,从而提高飞机的巡航速度、作战半径、机动性能和有效载荷。
目前碳纤维复合材料的用量,已经成为衡量一架战斗机先进程度的重要指标。就比如说我们的20,现在使用碳纤维复合材料的比例,已经到27%了,F22的比例是24%,F35的比例在35%,B2隐身战略轰炸机的比例超过50%,美国全球鹰无人机的比例在65%,甚至在X-45C、X-47B、“神经元”、“雷神”上的比例,已经达到了90%。放到我们的东风快递上也是一样的道理,可以让导弹飞得更高,打得更远。
目前的碳纤维市场主要被美日德垄断,全球主要的三家龙头,日本东丽TORAY、美国赫氏Hexcel、还有德国SGL。网上很多人有个认知误区,都以为碳纤维技术起源于日本,其实真正的幕后技术大牛是英国。碳纤维及其高性能化的基础科学研究,起源于美国。但是美国对碳纤维的研究,一直都集中在人造丝基上,错过了性能最好的PAN基碳纤维的发展,而英国恰恰是PAN基碳纤维技术的领头羊,但是由于英国罗罗,把这个当时全球最先进的碳纤维技术,应用在了难度最高的发动机叶片上,结果失败了,这就导致英国碳纤维,一直都没什么机会实现真正的商业化。
在找不到应用场景之后,英国只能把这个最牛逼的技术,高价转让给了美国和日本。而日本东丽强就强在,它绕过最复杂的应用场景,航空航天领域,直接在民用市场率先开始应用,比如说碳纤维钓鱼竿。而美国凭借波音飞机碳纤维的应用也打开了市场,这时候美国碳化物公司和日本东丽,签订了技术互换协议,自此两家公司,同时拥有了高性能碳纤维生产的全过程技术。所以说,英国研制碳纤维发动机叶片的失败经验,告诉我们一个道理,人生有许多条路可以走,但千万不要一条路走到黑,即便你一身本领、满腹才华,最后也可能摔的头破血流。其实英国和美国都有点一根筋,日本懂得变通。
接下来说一下国内的发展现状,国内碳纤维产业链起步较晚,2000年之后才开始发展,2005年,国外开始对中国进口小丝束碳纤维进行封锁,小丝束碳纤维主要用于航空航天领域,所以这时候就开始了军工碳纤维的国产化之路,这几年高性能碳纤维核心技术的突破,让我们的战斗机终于用上了国产碳纤维。
碳纤维分成T级和M级两种,T级追求的是强度,M级追求的是韧度。目前国内某公司的部分产品,可以做到t1100级,达到了与美日的同等水平。宁波材料所,攻克了M65J级高模碳纤维的关键技术,但是这两家的批量供货能力,还是与国外存在客观差距。其实在大部分领域,T400 级别的碳纤维,就已经可以满足性能要求了。也就航空航天等高端军工领域,需要用到T800级或更高级别的碳纤维。而国产的T400、T700都可以做到稳定批量供货,所以国产化替代的前景,在我看来还是一片光明的。
总体来看,我们还处在一个过渡阶段,基本实现了从无到有的突破,美日的研发进度,肯定是要比我们超前好几年的,所以代差也是客观存在的。不过我刚才也说了,现在的国产碳纤维级别,基本是能满足航空航天等军工领域的需求的,我们现在首要解决的问题,就是高级别碳纤维稳定批量的出货能力,比如说T800、T1100、M65J等。 以前因为无法稳定批量生产,导致资金链断裂破产的企业有很多,以前有40多家,现在只剩下十多家了。给大家念一组数据, 就知道我为什么老是强调稳定批量的生产能力了。
2019 年,中国碳纤维产能为 2.685万吨,实际产量只有1.2 万吨, 产能利用率44.69%。2020年,中国碳纤维的产能为3.62万吨,而实际产量约为1.85万吨,产能利用率达51%,虽然目前的产能利用率,依然低于国际水平,但是好在发展势头良好,让人有个盼头。对比19年,我们提升了6.31%,这就说明差距是在不断缩小的。而且我们在某些应用领域也是比国外超前的,比如说中车研发的全球首款碳纤维地铁CETROVO,车重从最初的二十多吨,压缩到现在的七八吨。
有了国产碳纤维复合材料,还需要配套加工设备,才能造出相应的部件。所以这时候自动铺带ATL和自动铺丝设备AFP就派上用场了。目前这种高端铺放设备的技术,被美国,西班牙,法国垄断。国产铺丝机的铺丝头等关键功能部件,还是依赖进口,咱们要想在今后的发展中迎头赶上,还是需要持续加大对相关产业的支持力度,加强对复合材料应用技术的研究。
总之,我个人对国产碳纤维的替代前景,还是比较乐观的,不说别的,你看看C919大飞机和ARJ21,目前已经有1400多个订单了,到时候将产生将近1400吨的碳纤维复材需求,国产厂商,是有机会借着国内巨大的内需,实现跨越式发展的。
国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
大家还记得俄罗斯的大飞机MC-21,被美国赫氏和日本东丽,断供T800碳纤维的事件吗?我们的大飞机C919,用的也是进口T800高能碳纤维,所以我们也面临着同样的断供风险,与此同时,国内已有部分领先企业,率先打破了美日等国,对宇航级碳纤维的技术装备封锁,为国产化替代时刻准备着。
碳纤维是战斗机、大飞机、战略导弹、火箭、卫星、舰船等尖端武器装备必不可少的战略物资,是国外长期技术封锁和产品垄断的敏感材料。而此时你看到的,就是中国首个高档碳纤维万吨生产基地,攻克了高性能碳纤维的稳定量产化技术,同时该项目的生产设备基本实现国产化替代,进一步缩小了中国碳纤维行业与日本东丽的差距。今天就来和大家聊一下,国产碳纤维的真实水平,现在我们到底有没有能力完成国产化替代。
首先碳纤维在航空航天领域的主要作用就是减重,在同等载荷情况下,使用先进的航空钛合金,能够实现 31.2%的减重,而碳纤维增强复合材料的减重比例,达到了85.2%。我拿战斗机给大家举个例子,让大家看看碳纤维复合材料到底有重要,军迷都晓得,衡量一台战斗机性能怎么样,主要就是看这5个核心指标,发动机推重比、巡航速度、作战半径、机动性能、还有有效载荷。推重比越大,飞机就越有升力,在空中的格斗性能也就越好。而发动机大量使用碳纤维复合材料,就可以让发动机减重,从而进一步提高发动机的推重比。同样的道理,战斗机机身大量使用碳纤维复合材料,可以降低机身的结构重量、节省燃料,从而提高飞机的巡航速度、作战半径、机动性能和有效载荷。
目前碳纤维复合材料的用量,已经成为衡量一架战斗机先进程度的重要指标。就比如说我们的20,现在使用碳纤维复合材料的比例,已经到27%了,F22的比例是24%,F35的比例在35%,B2隐身战略轰炸机的比例超过50%,美国全球鹰无人机的比例在65%,甚至在X-45C、X-47B、“神经元”、“雷神”上的比例,已经达到了90%。放到我们的东风快递上也是一样的道理,可以让导弹飞得更高,打得更远。
目前的碳纤维市场主要被美日德垄断,全球主要的三家龙头,日本东丽TORAY、美国赫氏Hexcel、还有德国SGL。网上很多人有个认知误区,都以为碳纤维技术起源于日本,其实真正的幕后技术大牛是英国。碳纤维及其高性能化的基础科学研究,起源于美国。但是美国对碳纤维的研究,一直都集中在人造丝基上,错过了性能最好的PAN基碳纤维的发展,而英国恰恰是PAN基碳纤维技术的领头羊,但是由于英国罗罗,把这个当时全球最先进的碳纤维技术,应用在了难度最高的发动机叶片上,结果失败了,这就导致英国碳纤维,一直都没什么机会实现真正的商业化。
在找不到应用场景之后,英国只能把这个最牛逼的技术,高价转让给了美国和日本。而日本东丽强就强在,它绕过最复杂的应用场景,航空航天领域,直接在民用市场率先开始应用,比如说碳纤维钓鱼竿。而美国凭借波音飞机碳纤维的应用也打开了市场,这时候美国碳化物公司和日本东丽,签订了技术互换协议,自此两家公司,同时拥有了高性能碳纤维生产的全过程技术。所以说,英国研制碳纤维发动机叶片的失败经验,告诉我们一个道理,人生有许多条路可以走,但千万不要一条路走到黑,即便你一身本领、满腹才华,最后也可能摔的头破血流。其实英国和美国都有点一根筋,日本懂得变通。
接下来说一下国内的发展现状,国内碳纤维产业链起步较晚,2000年之后才开始发展,2005年,国外开始对中国进口小丝束碳纤维进行封锁,小丝束碳纤维主要用于航空航天领域,所以这时候就开始了军工碳纤维的国产化之路,这几年高性能碳纤维核心技术的突破,让我们的战斗机终于用上了国产碳纤维。
碳纤维分成T级和M级两种,T级追求的是强度,M级追求的是韧度。目前国内某公司的部分产品,可以做到t1100级,达到了与美日的同等水平。宁波材料所,攻克了M65J级高模碳纤维的关键技术,但是这两家的批量供货能力,还是与国外存在客观差距。其实在大部分领域,T400 级别的碳纤维,就已经可以满足性能要求了。也就航空航天等高端军工领域,需要用到T800级或更高级别的碳纤维。而国产的T400、T700都可以做到稳定批量供货,所以国产化替代的前景,在我看来还是一片光明的。
总体来看,我们还处在一个过渡阶段,基本实现了从无到有的突破,美日的研发进度,肯定是要比我们超前好几年的,所以代差也是客观存在的。不过我刚才也说了,现在的国产碳纤维级别,基本是能满足航空航天等军工领域的需求的,我们现在首要解决的问题,就是高级别碳纤维稳定批量的出货能力,比如说T800、T1100、M65J等。 以前因为无法稳定批量生产,导致资金链断裂破产的企业有很多,以前有40多家,现在只剩下十多家了。给大家念一组数据, 就知道我为什么老是强调稳定批量的生产能力了。
2019 年,中国碳纤维产能为 2.685万吨,实际产量只有1.2 万吨, 产能利用率44.69%。2020年,中国碳纤维的产能为3.62万吨,而实际产量约为1.85万吨,产能利用率达51%,虽然目前的产能利用率,依然低于国际水平,但是好在发展势头良好,让人有个盼头。对比19年,我们提升了6.31%,这就说明差距是在不断缩小的。而且我们在某些应用领域也是比国外超前的,比如说中车研发的全球首款碳纤维地铁CETROVO,车重从最初的二十多吨,压缩到现在的七八吨。
有了国产碳纤维复合材料,还需要配套加工设备,才能造出相应的部件。所以这时候自动铺带ATL和自动铺丝设备AFP就派上用场了。目前这种高端铺放设备的技术,被美国,西班牙,法国垄断。国产铺丝机的铺丝头等关键功能部件,还是依赖进口,咱们要想在今后的发展中迎头赶上,还是需要持续加大对相关产业的支持力度,加强对复合材料应用技术的研究。
总之,我个人对国产碳纤维的替代前景,还是比较乐观的,不说别的,你看看C919大飞机和ARJ21,目前已经有1400多个订单了,到时候将产生将近1400吨的碳纤维复材需求,国产厂商,是有机会借着国内巨大的内需,实现跨越式发展的。
国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
海外碳纤维行业已从技术积累、需求探索、工业化、产能放大、充分竞争、发展到现在的并购整合。一个行业海外对手进入并购整合阶段,意味着该行业进入到存量优化阶段。此时是中国产品全面替代的最佳时期。
在碳纤维产业发展早期,主要由航空航天的减重需求推动。随着工艺技术不断完善,碳纤维成本也逐步降低,美国和日本开始将碳纤维应用于体育用品等民用领域,民品应用促使碳纤维需求量大幅增长。1980s-1990s,欧美/日本碳纤维生产企业经历了大量技术合作和并购重组,形成了氰特、东丽、赫氏、西格里等碳纤维巨头。21世纪至今,民航客机对碳纤维及复合材料的应用需求呈爆发式增长,以波音787和空客A350为代表的新一代客机复合材料使用量达到50%以上。新的应用领域如汽车、风电开始逐步涌现,海外碳纤维产业进入高速发展期。
相比于海外碳纤维产业的需求驱动-技术积累-应用创新-创造新需求的良性发展轨道,我国碳纤维产业由于受到严密技术封锁,以及军工产业长期投入不足的双重因素制约,长期处于技术不精、需求不振的窘境中。
进入21世纪,我国开始逐步加大对军工产业尤其是航空航天领域的投入力度,但碳纤维无法实现国产化导致我国军用飞机的生产还需要依靠从第三方渠道进口碳纤维,严重制约了我国军工航空航天产业的发展。21世纪前10年,我国集中上马了一大批碳纤维研制生产项目,社会资本也开始大批进入碳纤维生产领域。但由于技术封锁仍然严密,市场严重低估了碳纤维稳定化生产的技术难度,导致真正实现碳纤维稳定化生产的企业寥寥无几。无法稳定生产碳纤维创造现金流的企业纷纷被庞大的研发和设备投入拖垮,陷入破产边缘。进入2010s,经过行业的残酷洗礼,仅有少量企业仍在坚持进行碳纤维的技术开发和生产工作。
日美企业仍然占据了全球碳纤维大部分市场。东丽公司在收购卓尔泰克后,进一步巩固了其碳纤维霸主地位;欧洲SGL在汽车用碳纤维领域持续深耕;美国氰特、赫克赛尔依托于军品订单和技术积累,保持着领先优势。
我国碳纤维产业技术不成熟导致大量产能盲目上马后无法实现下游应用,实际产能开工率较低。2015年,全国碳纤维产能2.38万吨,实际产量仅有2500吨,产能利用率仅为10.5%。经过多年优胜劣汰,不符合市场需求且竞争力较低的产能陆续清出,至2019年,全国碳纤维产能为2.685万吨/年,产量达到1.2万吨,产能利用率提高至44.69%。
近年来,我国碳纤维产业逐步走出低谷期,产能利用率不断提高,国内市场的进口依赖度逐年下降。至2019年,进口碳纤维占比下降至69%,预计到2025年进口碳纤维占比将进一步下降至55.9%。国内碳纤维产业正从低谷期逐渐恢复,优秀的碳纤维生产企业以技术积累和创新为基础,以稳健的步伐进行产能扩张和市场开拓。
我国碳纤维生产企业正在不断追赶世界先进水平。近期吉林碳谷/吉林化纤、光威复材、中复神鹰、兰州蓝星均有大规模的扩产计划,扩产完成后的产能均超过1万吨,有望通过规模效应大幅降低碳纤维成本,真正实现碳纤维的大规模应用和碳纤维产业的良性发展。
行行查 | 行业研究数据库我国碳纤维的实际需求快速增长,由2008年的8000吨快速增长至2019年的3.89万吨。其中,国产碳纤维实际产量由2008年的200吨上升至2019年的1.2万吨,国产配套率在2019年达到30.9%。虽然我国碳纤维产业的发展仍然落后于全球先进水平,但近年来随着光威复材等优秀的碳纤维生产企业的涌现,我国碳纤维行业已经逐步走向正轨,正处于快速发展的历史机遇期
全球碳纤维的需求以风电叶片、航空航天、体育休闲为三大应用方向,汽车、建筑、混配模成型、压力容器等领域也在快速发展。航空航天领域的迫切需求造就了碳纤维行业的快速发展,是碳纤维最为重要的应用领域。至2019年,全球航空航天碳纤维市场需求量达到2.35万吨,占比23%;市场空间达到14.1亿美元,占比达到49%。风电叶片作为近年来发展起来的碳纤维应用领域,已成为第一大碳纤维消费市场。2019年风电叶片碳纤维需求量达到2.55万吨,占比25%;市场空间3.57亿美元,占比12%。体育休闲用碳纤维市场发展较为完善,需求稳步增长,2019年总需求量为1.5万吨,需求量占比15%;市场空间3.45亿美元,占比12%。
体育用品仍然是我国碳纤维用量最大的领域,2019年需求量达到1.4万吨,占比37%;风电碳梁碳纤维需求量1.38万吨,占比36.5%。建筑补强、压力容器、混配模成型的需求量分别为2000、1500、1500吨,仍处于发展早期;我国民用航空的发展较为滞后,民用航空碳纤维需求空间在我国几乎为零,航空航天整体需求量仅为1400吨,占比3.7%。
我国碳纤维需求与海外存在结构性差异。我国体育用品领域的碳纤维需求量大幅领先于海外;风电叶片、建筑外墙领域已经占据优势;在压力容器、航空航天、汽车等领域,我国碳纤维的应用大幅落后于世界先进水平。国内碳纤维需求的结构性差异同时也预示着结构性的机遇,未来我国在航空航天、压力容器、汽车等领域将有望迎来需求空间的大幅增长。
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国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
海外碳纤维行业已从技术积累、需求探索、工业化、产能放大、充分竞争、发展到现在的并购整合。一个行业海外对手进入并购整合阶段,意味着该行业进入到存量优化阶段。此时是中国产品全面替代的最佳时期。
在碳纤维产业发展早期,主要由航空航天的减重需求推动。随着工艺技术不断完善,碳纤维成本也逐步降低,美国和日本开始将碳纤维应用于体育用品等民用领域,民品应用促使碳纤维需求量大幅增长。1980s-1990s,欧美/日本碳纤维生产企业经历了大量技术合作和并购重组,形成了氰特、东丽、赫氏、西格里等碳纤维巨头。21世纪至今,民航客机对碳纤维及复合材料的应用需求呈爆发式增长,以波音787和空客A350为代表的新一代客机复合材料使用量达到50%以上。新的应用领域如汽车、风电开始逐步涌现,海外碳纤维产业进入高速发展期。
相比于海外碳纤维产业的需求驱动-技术积累-应用创新-创造新需求的良性发展轨道,我国碳纤维产业由于受到严密技术封锁,以及军工产业长期投入不足的双重因素制约,长期处于技术不精、需求不振的窘境中。
进入21世纪,我国开始逐步加大对军工产业尤其是航空航天领域的投入力度,但碳纤维无法实现国产化导致我国军用飞机的生产还需要依靠从第三方渠道进口碳纤维,严重制约了我国军工航空航天产业的发展。21世纪前10年,我国集中上马了一大批碳纤维研制生产项目,社会资本也开始大批进入碳纤维生产领域。但由于技术封锁仍然严密,市场严重低估了碳纤维稳定化生产的技术难度,导致真正实现碳纤维稳定化生产的企业寥寥无几。无法稳定生产碳纤维创造现金流的企业纷纷被庞大的研发和设备投入拖垮,陷入破产边缘。进入2010s,经过行业的残酷洗礼,仅有少量企业仍在坚持进行碳纤维的技术开发和生产工作。
日美企业仍然占据了全球碳纤维大部分市场。东丽公司在收购卓尔泰克后,进一步巩固了其碳纤维霸主地位;欧洲SGL在汽车用碳纤维领域持续深耕;美国氰特、赫克赛尔依托于军品订单和技术积累,保持着领先优势。
我国碳纤维产业技术不成熟导致大量产能盲目上马后无法实现下游应用,实际产能开工率较低。2015年,全国碳纤维产能2.38万吨,实际产量仅有2500吨,产能利用率仅为10.5%。经过多年优胜劣汰,不符合市场需求且竞争力较低的产能陆续清出,至2019年,全国碳纤维产能为2.685万吨/年,产量达到1.2万吨,产能利用率提高至44.69%。
近年来,我国碳纤维产业逐步走出低谷期,产能利用率不断提高,国内市场的进口依赖度逐年下降。至2019年,进口碳纤维占比下降至69%,预计到2025年进口碳纤维占比将进一步下降至55.9%。国内碳纤维产业正从低谷期逐渐恢复,优秀的碳纤维生产企业以技术积累和创新为基础,以稳健的步伐进行产能扩张和市场开拓。
我国碳纤维生产企业正在不断追赶世界先进水平。近期吉林碳谷/吉林化纤、光威复材、中复神鹰、兰州蓝星均有大规模的扩产计划,扩产完成后的产能均超过1万吨,有望通过规模效应大幅降低碳纤维成本,真正实现碳纤维的大规模应用和碳纤维产业的良性发展。
行行查 | 行业研究数据库我国碳纤维的实际需求快速增长,由2008年的8000吨快速增长至2019年的3.89万吨。其中,国产碳纤维实际产量由2008年的200吨上升至2019年的1.2万吨,国产配套率在2019年达到30.9%。虽然我国碳纤维产业的发展仍然落后于全球先进水平,但近年来随着光威复材等优秀的碳纤维生产企业的涌现,我国碳纤维行业已经逐步走向正轨,正处于快速发展的历史机遇期
全球碳纤维的需求以风电叶片、航空航天、体育休闲为三大应用方向,汽车、建筑、混配模成型、压力容器等领域也在快速发展。航空航天领域的迫切需求造就了碳纤维行业的快速发展,是碳纤维最为重要的应用领域。至2019年,全球航空航天碳纤维市场需求量达到2.35万吨,占比23%;市场空间达到14.1亿美元,占比达到49%。风电叶片作为近年来发展起来的碳纤维应用领域,已成为第一大碳纤维消费市场。2019年风电叶片碳纤维需求量达到2.55万吨,占比25%;市场空间3.57亿美元,占比12%。体育休闲用碳纤维市场发展较为完善,需求稳步增长,2019年总需求量为1.5万吨,需求量占比15%;市场空间3.45亿美元,占比12%。
体育用品仍然是我国碳纤维用量最大的领域,2019年需求量达到1.4万吨,占比37%;风电碳梁碳纤维需求量1.38万吨,占比36.5%。建筑补强、压力容器、混配模成型的需求量分别为2000、1500、1500吨,仍处于发展早期;我国民用航空的发展较为滞后,民用航空碳纤维需求空间在我国几乎为零,航空航天整体需求量仅为1400吨,占比3.7%。
我国碳纤维需求与海外存在结构性差异。我国体育用品领域的碳纤维需求量大幅领先于海外;风电叶片、建筑外墙领域已经占据优势;在压力容器、航空航天、汽车等领域,我国碳纤维的应用大幅落后于世界先进水平。国内碳纤维需求的结构性差异同时也预示着结构性的机遇,未来我国在航空航天、压力容器、汽车等领域将有望迎来需求空间的大幅增长。
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国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
国内碳纤维复合材料性能不比国外的碳纤维性能差,强度方面甚至更好!
超强碳纤维塑料(以塑代钢)
新孚达科研人员经过两年的技术攻关,成功攻克纤维界面结合难题,使NFD在纤维增强塑料方面实现弯道超车。碳纤维或玻璃纤维高强度塑料作为新孚达(NFD)王牌产品之一,NFD一直投入研发深耕细作,成功将新技术延伸到其它树脂基材上,并取得良好的效果,目前NFD碳纤维或玻纤增强塑料几乎涵盖了NFD所有热塑料性塑料,这些包括弹性体。目前NFD可提供的碳纤维材料种类有PAI,PEEK,PAEK,PEI,LCP,PPS、PPA,PARA,PA46,PA666,PA6,PC,
PA12,PBT,POM,ABS,PP,PPO,PTE、TPU、TPE、TPEE等。NFD不仅提供高强度塑料,并能赋予材料出色的耐磨性、导电性、阻燃性、抗UV、耐老化、耐化学性等性能。无论您需要何种特殊功能的材料?新孚达都会竭尽全力协助您实现,这一切都取决您的需要。
特殊改性塑料|工程塑料-专业制造商 | 新孚达-NFD(官网)新孚达核心技术
-碳纤维/玻璃纤维增强材料
Gepla®XCF碳纤维产品线:
碳纤维塑料与Gepla®PA66-XCF机械强度数据对比:
我们秉承“New Formula Designer”的发展理念,将科研创新与生产应用紧密相连。 新孚达专攻特殊改性复合材料,拥有60多种基材,4000多个型号的特殊改性工程塑料成熟配方,这些材料包括结构性增强、导电及电子屏蔽(EMI)、阻燃、润滑改性耐磨、长(短)碳纤维增强、长(短)玻璃纤维增强、纳米塑料、高、低比重、耐高温、激光直接成型、磁可探测、免喷涂塑料及特殊染色材料等,为客户提供更为广阔的选材空间。
国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
国内碳纤维复合材料性能不比国外的碳纤维性能差,强度方面甚至更好!
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Gepla®XCF碳纤维产品线:
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国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
很复杂的问题
碳纤维复合材料分三个层面:原丝、树脂和运用。
原丝方面,最近的消息是M40等级小批量试产,M60能实验室级,但很显然这块和东丽,hexcel之类还是有明显差距。
树脂的差距可能要更大,只说一件事吧,现在国内想买T1000、M60等级的干丝并不难,他放给你买。但东丽原厂预浸布并不会卖给你——织纱的步骤是放在美国,树脂方面也是美国人先进。这块大家关注少,消息也少,个人观点不算乐观——树脂配方和高温合金类似,都得靠实验时长堆出来。
运用方面,全世界绝大部分的民用碳纤维制品都是中国制造——包括球拍、车架、滑雪板等等。在这类民用产品上的设计开发能力,目前的一线代工厂可以认为已实现对国外绝大部分品牌商的超越。很多国外品牌基本就是看着代工厂给的目录下单了。但现在也就到这程度了,大尺寸结构件的制造方面,国内厂商的经验仍算有限,更不要说超大尺寸的结构件了。这些涉及国家战略层面的制造能力信息有限。不敢多说。
总体而言,原丝差距不大,树脂差距未知,消费品技术碾压,战略产品技术未知。
国内的碳纤维与外国碳纤维差多少?
很复杂的问题
碳纤维复合材料分三个层面:原丝、树脂和运用。
原丝方面,最近的消息是M40等级小批量试产,M60能实验室级,但很显然这块和东丽,hexcel之类还是有明显差距。
树脂的差距可能要更大,只说一件事吧,现在国内想买T1000、M60等级的干丝并不难,他放给你买。但东丽原厂预浸布并不会卖给你——织纱的步骤是放在美国,树脂方面也是美国人先进。这块大家关注少,消息也少,个人观点不算乐观——树脂配方和高温合金类似,都得靠实验时长堆出来。
运用方面,全世界绝大部分的民用碳纤维制品都是中国制造——包括球拍、车架、滑雪板等等。在这类民用产品上的设计开发能力,目前的一线代工厂可以认为已实现对国外绝大部分品牌商的超越。很多国外品牌基本就是看着代工厂给的目录下单了。但现在也就到这程度了,大尺寸结构件的制造方面,国内厂商的经验仍算有限,更不要说超大尺寸的结构件了。这些涉及国家战略层面的制造能力信息有限。不敢多说。
总体而言,原丝差距不大,树脂差距未知,消费品技术碾压,战略产品技术未知。