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南亚塑胶工业股份有限公司(南通南亚塑胶工业股份有限公司)
复合材料,碳纤维,树脂南亚塑胶工业股份有限公司(南通南亚塑胶工业股份有限公司)
发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：
2. 复合材料自动化制造技术日趋成熟
随着高能复合材料的广泛应用，复合材料制造工艺朝多元化、自动化方向快速发展，复合材料成型工艺从 2~3 种（手糊和手工铺贴）发展到近 10 种（自动铺放），2016 年复合材料构件自动化制造的比例达到 50%，2020 年年底将达到 65% 以上。
“十二五”期间，我国复合材料自动化制造技术得到较好发展，自动铺带、自动铺丝以及预浸料自动拉挤等先进高效的工艺技术正逐步投入应用，发展了热熔预浸料生产和热压罐复合材料成型工艺技术、纤维 / 布带缠绕成型技术、树脂传递模塑料成型工艺（RTM）成型技术和复合材料结构整体成型技术，复合材料制造技术体系初步形成，可用于研制和小批量生产碳纤维、玻璃纤维和芳纶增强高能酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂和聚酰亚胺等多种复合材料，主要应用于汽车零部件、轨道交通、通信电力、建筑建材、电力 / 电器、市政基础设施、新能源开发等领域，基本满足了航空、航天、兵器、能源和交通运输领域的需求。
3. 结构功能一体化复合材料技术朝高端化、实用化方向快速发展，支撑了高端装备的研制和生产
我国结构功能一体化复合材料技术发展显著，结构吸波和透波复合材料在新型飞机、导弹、舰船、地面车辆等领域得到大量应用。结构装甲复合材料兼具抗弹防护和结构承载功能，第一代的抗弹 / 结构复合材料——高强玻璃纤维增强树脂基复合材料，能已达到美国 MIL-46197A 结构装甲复合材料标准，已用于多种装甲装备的舱门舱盖。第二代的抗弹 / 结构复合材料具备抗弹、承载、隐身等多功能一体化的特点，在保持较高刚强度和抗弹能的情况下，在较宽雷达波段吸波效果突出，已用于坦克大型动力舱顶盖和外露部件。我国树脂基防热复合材料在载人航天和星空探测等发展计划的推动下，研制出蜂窝增强低密度树脂基防热复合材料并在载人返回舱上实现成功应用。
高能碳纤维复合材料是复合材料产业的核心， 2016 年世界碳纤维复合材料年用量约为 1.1×105 t，市场总价值约为 200 亿美元，市场发展前景广阔。我国复合材料经过 30 多年的发展，已建立起一批复合材料构件研发平台和制造基地，以促进复合材料技术及产业水平的提升。
四、高能高分子复合材料发展面临的问题
目前，我国以碳纤维增强复合材料为代表的高能高分子复合材料尚处于发展阶段，与国外先进水平相比，仍有较大差距。我国相关产品研发和产业发展方向多是对标国外已有产品，以跟踪仿制为主，产品的进口依赖程度较高，产业化进程缓慢，部分领域严重滞后于世界材料强国的发展速度。
（一）碳纤维高端产品少，低端产品价格贵，对位芳纶发展艰难
我国高能纤维各品种发展不均衡。对于高能无机纤维来说，玻璃纤维进入产业化发展成熟期，产品质量好且市场占有率高；碳纤维处于产业化初期，产能不断提高，但产量及市场占有率较低，产品质量的稳定还有待提高；芳纶纤维处于产业化初期，已具备一定的产能，但产量较低，产品质量稳定和市场占有率还有待进一步提高。
国产碳纤维生产成本居高不下，用于航空、航天等领域的高能碳纤维与国外存在代差，自主创新能力亟待加强。同时，我国碳纤维应用市场培育迟缓，风力发电、汽车等产业大规模应用尚未进行，工业需求的拉动力较弱。现有碳纤维企业的产品多集中于生产 T300 级碳纤维，存在一定的低水平无序扩张，再加上国外相关企业对我国中低档碳纤维进行价格打压，不利于碳纤维产业的成长，难以形成具有竞争力和可持续健康发展的产业。
在对位芳纶方面，国外企业不断通过价格手段对我国芳纶产品进行精准打压，致使国内企业使用国产芳纶产品的积极不高。同时，国内芳纶生产企业还面临着国外加强对芳纶单体（对苯二甲酰氯）出口控制的挑战。总之，目前我国芳纶产业的成长与发展困难重重。
（二）树脂基材料的研发与应用水平存在差距
树脂基体是纤维增强复合材料中最薄弱、最先受到破坏的组分，对复合材料整体能的发挥起着关键作用。我国在树脂基体方面存在的问题和差距主要表现为：①研发力量薄弱，研究主体以高校与科研院所为主，与企业开展复合材料的应用研究相对脱节；②高品质、高纯度的环氧树脂、酚醛树脂及改高端产品规模化生产能力低；③针对高端领域的先进复合材料要求，树脂复配体系设计能力有待加强；④高能树脂基体产业化能力不足，缺乏满足低频段、全向隐身、透波、低密度、防隔热、防弹等能的产品。此外还需要加大新型超材料、频率选择、石墨烯等新技术、新材料在结构吸波和透波领域的应用力度。
（三）树脂基复合材料设计、制造与应用水平低
（1）我国复合材料的结构件设计以跟踪替代应用为主，自主设计应用能力较弱。目前，根据国外的实际应用统计，主承力结构使用 T300 级碳纤维复合材料的减重效率可达 25%，而我国减重效率则相对较低，多数不到 20%。
（2）国产复合材料自动化成型工艺的应用比例较低，总体不足 20%，主要局限于航空和航天等高端领域，民用复合材料仍以传统的手糊或手工铺贴成型为主，与国外的自动化制造水平存在明显差距。工艺落后使复合材料能离散大、成品率低、成本高，成为制约高能复合材料发展的突出问题。
（3）复合材料制造关键装备技术水平薄弱，以进口引进为主、仿制为辅，部分装备如热熔预浸机、缠绕机、热压罐、热压机的设计制造以及复合材料自动铺放设备、预浸料自动拉挤设备的研制虽取得一定突破，但在科研和生产中对进口装备的依赖程度仍较高。
（4）高能树脂基复合材料应用水平与发达国家先进水平存在明显差距。我国研制的 ARJ 21 支线客机复合材料用量占比约为 2%，正在研制的 C919 中型客机复合材料用量占比约为 10%，而国外最新研制的波音 787、空中客车 A350 等大型客机复合材料用量占比则达到 50% 以上。欧洲直升机公司的 NH90 直升机复合材料达到了 95%，而国内新型直升机 Z10 的复合材料用量占比仅为 34%。高能树脂基复合材料在大型客机、风力发电和汽车等领域的大规模应用尚未破局，复合材料产业尚未形成规模。
（5）结构功能复合材料基础薄弱，技术发展缺乏综合设计能力。增强材料、树脂基体、功能填料等原材料的研究单位分散，低水平、同质化竞争严重，能无法满足现有需求。新型超材料、频率选择、石墨烯等新技术、新材料在结构吸波和透波领域的应用取得一定进展，但仍然处于理论设计和试验验证阶段，离实际工程应用要求仍然存在差距。尽管我国在结构 / 吸波复合材料、结构 / 抗弹复合材料、结构 / 防热复合材料方面的研究取得明显进展，但结构功能复合材料的发展仍存在顶层设计欠缺、资源整合能力不够、重要领域空缺、跨学科综合设计能力不足和技术共享不充分、低水平重复等问题，尚未形成通用化、系列化、标准化的材料体系，缺少支撑未来技术发展的高能产品。