2012-9-27 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：碳纖維 航空航天 工業(yè)領(lǐng)域 休閑娛樂
碳纖維作為一種纖維狀碳材料，其含碳量高于90%，該材料呈黑色，堅(jiān)硬，具有強(qiáng)度高、重量輕等特點(diǎn)。碳纖維的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在35000MPa以上，是鋼的7.9倍，抗拉彈性模量為230000Mpa-430000MPa，高于鋼材。
在國(guó)家的“十二五”規(guī)劃綱要中，明確提出要大力培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展新型功能材料、先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維及其復(fù)合材料、共性基礎(chǔ)材料。
工信部于2012年2月22日發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》也提出，我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”期間年均增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)超過(guò)25%，將打造10個(gè)創(chuàng)新能力強(qiáng)、具有核心競(jìng)爭(zhēng)力、新材料銷售收入超150億元的綜合性龍頭企業(yè)，培育20個(gè)新材料銷售收入超過(guò)50億元的專業(yè)性骨干企業(yè)，建成若干主業(yè)突出、產(chǎn)業(yè)配套齊全、年產(chǎn)值超過(guò)300億元的新材料產(chǎn)業(yè)基地和產(chǎn)業(yè)集群;實(shí)現(xiàn)碳纖維等關(guān)鍵品種產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化，重點(diǎn)支持的十大工程包括碳纖維低成本化與高端創(chuàng)新示范工程等。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院碳纖維行業(yè)研究小組分析認(rèn)為，隨著用途的不斷拓展，碳纖維的需求呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，一個(gè)屬于碳纖維的時(shí)代即將來(lái)臨。
休閑和娛樂是較早使用碳纖維的領(lǐng)域。最早應(yīng)用PAN碳纖維的是釣魚竿，現(xiàn)在世界上碳纖維釣魚竿的年生產(chǎn)量為1200萬(wàn)根左右，相當(dāng)于碳纖維用量約1200噸;碳纖維在高爾夫球桿的應(yīng)用是于1972年開始的，現(xiàn)在世界上碳纖維高爾夫球桿的年生產(chǎn)量約4000萬(wàn)根左右，相當(dāng)于2000噸碳纖維的用量;網(wǎng)球拍的應(yīng)用是從1974年開始的，目前世界上年生產(chǎn)碳纖維球拍約450萬(wàn)個(gè)，需碳纖維用量約500噸;目前，碳纖維還廣泛應(yīng)用于滑雪板、雪船、滑雪桿、棒球棒、公路賽以及船舶類體育用品。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院碳纖維行業(yè)研究小組預(yù)測(cè)，休閑和娛樂整體的用碳纖維總量將以年復(fù)合增長(zhǎng)率4.74%的穩(wěn)定增長(zhǎng)，到2019年需求總量11120噸。
工業(yè)領(lǐng)域是碳纖維最大的市場(chǎng)。2010年，全球工業(yè)用途的需求總量已占到PAN-FC總需求量的50%以上。2007年，日本東麗公司與日產(chǎn)汽車等企業(yè)聯(lián)手開發(fā)出了使用碳纖維的尖端材料，可大幅減輕汽車主要部件，如底盤的重量。新技術(shù)可使汽車整體重量減輕1成，提高燃效性能4%左右;另外耐沖擊性可達(dá)到原來(lái)的1.5倍。以高級(jí)乘用車為例，目前的鋼鐵底盤重量約達(dá)300kg，如果改用碳纖維與樹脂合成的碳纖維強(qiáng)化塑料，則可降低到150kg左右，1.5t左右的汽車總重量由此可減輕1成。近年來(lái)以歐洲為中心，在渡輪、大型快艇和其他舟艇類方面，碳纖維的市場(chǎng)需求量正在增長(zhǎng)。碳纖維在壓力容器中也有廣闊應(yīng)用，主要用在壓縮罐和空氣呼吸器中，包括用碳纖維長(zhǎng)絲纏繞所生產(chǎn)的所有罐類。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院碳纖維行業(yè)研究小組預(yù)計(jì)，到2019年工業(yè)領(lǐng)域的需求可望提高至75%，整個(gè)能源與工業(yè)用途碳纖維到2019年總計(jì)需求量將增長(zhǎng)到105060噸，年復(fù)合增長(zhǎng)率為15.04%。
航空航天領(lǐng)域的需求是碳纖維市場(chǎng)上的另一個(gè)亮點(diǎn)。目前B787/A-380/A-350和COMACC919等大型項(xiàng)目的需求不斷增長(zhǎng)，所占碳纖維總需求量的比例將至20%左右。CFRP在飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料的使用上限約為50%-55%，除B-787和A-380外，目前正在研發(fā)中的支線飛機(jī)(小于200座的窄體商用飛機(jī))將采用15-37%的復(fù)合材料。在2011-2020年的10年間，通用航空領(lǐng)域可望增加12400架飛機(jī)，公務(wù)機(jī)市場(chǎng)將新增13600架。新飛機(jī)上的復(fù)合材料約占54%，公務(wù)機(jī)中占68%左右。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院碳纖維行業(yè)研究小組測(cè)算，航天航空用碳纖維將從2010年的6410噸，以10.9%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，至2019年將有望達(dá)到18100噸。