國內復合材料裝備水平不斷提升,陸續建成一批具有國際先進水平的生產線。復合材料用主要原材料已基本配套,玻璃纖維與樹脂的品質不少已經達到國際水準,價格具有競爭力。以下對中國復合材料的現狀分析。
復合材料主要用于制造航空器的外飾和內飾部件,包括座椅、肋板、內部裝飾、舷窗、引擎罩蓋、機翼、機身和導流罩等,目前在航空航天領域運用最多的復合材料為碳纖維復合材料。復合材料行業產品種類多、工藝差異大、生產季節性強及產品銷售半徑短的特點,尤其適合民營企業發展。當前國內復合材料企業絕大多數企業為私人控股企業。在納入國家統計范圍的422家規模以上企業中,私人控股企業達到371家,約占規模以上企業總數的87.9%;港澳臺及外商控股企業32家,約占規模以上企業總數的 7.6%;國有及集體控股企業19家,約占規模以上企業總數的4.5%。民營企業已經成為中國復合材料行業發展的中堅力量。
中國復合材料的現狀分析
當前我國先進復合材料的發展現狀
我國從20世紀70年代開始進行復合材料研究工作,經過40年的發展,我國的先進復合材料科技水平不斷提升,取得了令世人矚目的成績。隨著科學技術的持續更新,樹脂與玻璃纖維的使用技術也在持續發展,部分生產廠家為適應產品需求不斷提升自身的生產能力,讓部分復合材料的價格成本被業內同行接受。但由于玻璃纖維的符合強度還不能媲美金屬。因而碳纖維、硼纖維等也開始逐步應用和普及,完善高分子復合材料家族,并逐步成為部分產業必備的材料。世界范圍內復合材料年均產量已經達到550萬噸,其中年均產值是1300億美元。若將這些復合材料應用到軍事領域內,其產生的價值將無法估量。
先進復合材料已經在航空航天領域內開始大規模應用,逐步從次承力構件進入到主承力構件,這些復合材料多應用在軍用飛機、民用飛機和航空發動機。雖然我國在復合材料生產研發上已取得成績,但相較于國外先進水平還有一定的差距。我國現有的復合材料無論從工藝、設備還是制備方法上,都與國外同類產品。特別軍用戰斗機復合材料用量遠遠低于國外先進戰斗機復合材料的使用總量。能超過這一總量的軍用戰斗機其整體用量只能控制在20%左右,比如J-20復合材料的總用量是27%。我國成功研制的大型民用飛機其復合材料使用概率能達到16%,通過上述可查數據能獲悉我國使用先進符合材料在航空航天領域的應用價值正在逐步呈現上升態勢。
2017-2022年中國超硬復合材料行業市場發展現狀及投資前景預測報告表明,作為中國航空復合材料的領航者,中航復合材料有限責任公司(簡稱中航工業復材)自2010年成立以來,取得了輝煌成就,在高性能樹脂及預浸料技術、高性能復合材料新型結構、樹脂基復合材料制造技術、金屬基及陶瓷基(含C/C)、復合材料成型技術、材料表征與測試技術、先進無損檢測技術等方面均處于國內領先地位,也在國際市場贏得了屬于自己的市場份額。近日,中航工業復材總經理謝富原表示,中航工業復材憑借科技創新,自主研發能力逐步提升,自行研制生產的復合材料產品陸續登上國際市場,一些技術與產品在國際上已經與發達國家比肩而行,有些技術甚至處于領先地位。
復合材料在各個領域特別是航空領域的結構重量日益增加,已廣泛應用于航空制造業,成為未來航空領域在材料選擇方面的一種趨勢。
正是復合材料在航空領域無可替代的作用,為更好地整合國內復合材料領域優勢技術和產業資源,理順航空復合材料產業鏈發展;充分發揮國內復合材料領域高端人才力量,提升自主研發能力,進一步推動非航領域復合材料技術的應用和發展。
復合材料電桿具有傳統電桿不具備的特殊優勢,在國外已經具有相當規模,在中國市場的主要意義將在于運輸、安裝成本的大幅降低,其開發應用將成為輸電行業基礎設施建設的一大趨勢。但是因為鋼制電桿初裝費用低廉,用戶比較熟悉,而對于復合材料還很陌生,所以復合材料電桿早期難以推廣應用。總結起來,復合材料電桿及桿塔的開發應用之前存在以下兩大制約問題:制造成本與耐候老化問題。而現在整體制造成本好像還沒有得到很好解決,但是耐候性問題現在聚氨酯好像已經可以比較好的解決此問題。