高性能纖維多軸向經(jīng)編復合材料進展

主要內(nèi)容2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途1.高性能纖維原料3.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)與應用中的問題4.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)的展望當前第1頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料當前第2頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料無機纖維玻璃纖維芳綸有機纖維碳纖維玄武巖纖維硼纖維氧化鋁纖維石英纖維超高分子量聚乙烯剛性較大、脆性大、易起毛Click柔性較好、布面平整度不易控制heretoaddyourtext.聚酰亞胺當前第3頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.1

玻璃纖維玻璃纖維作為增強材料，是樹脂基復合材料的絕對主體，占應用量的98%以上。2014年我國玻纖產(chǎn)量超過521萬噸。當前第4頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.1

玻璃纖維玻璃纖維作為增強材料，是樹脂基復合材料的絕對主體。98%玻璃纖維2%其他纖維2010-2014年中國玻璃纖維紗產(chǎn)量當前第5頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.1

玻璃纖維商品名E-玻璃C-玻璃AR玻璃E-CR玻璃D玻璃高強玻璃纖維化學成分無堿玻璃中堿玻璃無硼無堿優(yōu)點機械性能較好電氣絕緣性好耐酸性較好價格便宜耐堿性好耐酸耐水性好介電強度好高強度高模量缺點不耐酸強度略低——價格高價格極高用途電絕緣占玻璃纖維產(chǎn)量60%玻璃鋼增強過濾織物增強水泥地下管道貯罐低介電玻璃纖維軍工空間防彈盔甲織造要求不高較高較高較高較高商品化的玻璃纖維當前第6頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.2

碳纖維國外廠家小絲束東麗Toray東邦Toho三菱Mitsubishi35.1%24.2%18.1%大絲束阿克蘇AKZO卓爾泰克Zoltek阿爾笛臘ALDILA73.7%，美國新澤西州的CYTEC與德國DRALONGMBH建立戰(zhàn)略協(xié)商，共同開發(fā)大絲束工業(yè)級碳纖維2014年碳纖維行業(yè)十大新聞之三2014年碳纖維行業(yè)十大新聞之二，日本東麗收購美國大絲束碳纖維公司卓爾泰克，東麗的全球市場份額占到32%當前第7頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.2

碳纖維國內(nèi)廠家臺塑年產(chǎn)量可達8750噸，產(chǎn)量位居世界第四江蘇恒神2011年投產(chǎn)千噸級碳纖維生產(chǎn)線，產(chǎn)品品級從T300向T700提升中復神鷹08年投產(chǎn)千噸級碳纖維生產(chǎn)線，產(chǎn)品：PAN基1K、3K、6K、12K碳纖維，并且提供原絲江蘇航科2012年建成T800產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線當前第8頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.2

碳纖維世界碳纖維產(chǎn)能、需求和價格變化圖在航空航天之外的碳纖維應用，由于成本控制，主要以24k以上的大絲束為主，由于成本和后段加工效率因素，大絲束化的趨勢異常強勁。當前第9頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.3

玄武巖纖維當前第10頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.3

玄武巖纖維當前第11頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.3

玄武巖纖維當前第12頁\共有35頁\編于星期三\12點1.高性能纖維原料1.4其他高性能纖維纖維密度強度GPa產(chǎn)量噸價格范圍元/kg玻璃纖維~2.72521萬~5碳纖維~1.453200~250玄武巖纖維~2.635000~20芳綸~1.436000~200（700）超高分子量聚乙烯~0.93.53000~1152015年1月起，玻璃纖維價格全面上漲6%左右當前第13頁\共有35頁\編于星期三\12點2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途當前第14頁\共有35頁\編于星期三\12點2.1性能特點抗拉強力較高抗撕裂性能好抗剪切性能好生產(chǎn)效率遠遠高于手工單向鋪層和機織可以使用高性能脆性纖維原料2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途當前第15頁\共有35頁\編于星期三\12點2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途2.2產(chǎn)品用途芳綸纖維高模高強聚乙烯玻璃纖維碳纖維玄武巖纖維當前第16頁\共有35頁\編于星期三\12點2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途2.2產(chǎn)品用途用于風力葉片的復合材料絕大部分采用經(jīng)編多軸向布，其鋪緯角度和層數(shù)根據(jù)葉片的具體需要而定?，F(xiàn)在經(jīng)編網(wǎng)格布作為骨架材料開始流行。2013年全國風電裝機總量9141萬千瓦，2014年1-6月全國已經(jīng)達到9858萬千瓦。2013年開始，世界風電年新增裝機市場將會以6-10%的增長速度持續(xù)到2018年。葉片大型化高強玻璃纖維應用玻纖/碳纖混合應用目前世界最大風力葉片80米，國內(nèi)最大75米。維斯塔斯中復連眾風力發(fā)電當前第17頁\共有35頁\編于星期三\12點2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途2.2產(chǎn)品用途低空飛行開放將引領(lǐng)一批小飛機潮，碳纖維多軸向經(jīng)編織物將迎來發(fā)展。航空航天國產(chǎn)大飛機C919已開始試用國產(chǎn)碳纖維多軸向經(jīng)編織物大飛機的蒙皮、機翼部分主要采用多軸向經(jīng)編復合材料輕質(zhì)高強復合材料可使飛行器重量減輕20-25%，有效節(jié)約燃料，提高載荷當前第18頁\共有35頁\編于星期三\12點2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途2.2產(chǎn)品用途主要對手：機織經(jīng)編復合材料可用于制造車輛殼體、發(fā)動機引擎蓋、保險杠等，還可以在高鐵無砟軌道上用作充填式墊板，地鐵中作為第三軌保護罩、電纜支架、逃生平臺等。雙軸向4層多軸向車輛制造當前第19頁\共有35頁\編于星期三\12點2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途2.2產(chǎn)品用途經(jīng)編復合材料穩(wěn)固性好，輕質(zhì)高強，可用來制造船艇的船身、艙壁、甲板、上部結(jié)構(gòu)、桅桿、船帆等，造船業(yè)是目前經(jīng)編復合材料應用很大的市場。船舶制造玻璃鋼船旅游船鋼質(zhì)船2014年度常州船舶建造企業(yè)年度工作會議當前第20頁\共有35頁\編于星期三\12點2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途2.2產(chǎn)品用途交通建筑經(jīng)編復合材料越來越多地用在增強混凝土上，用于重建和修復建筑物。德國德累斯頓（Dresden）工業(yè)大學提出了一個新的觀念，旨在使混凝土立柱在修復后承載能力能夠得到提高。其方法是在混凝土立柱的整個長度方向上包覆一層多軸向經(jīng)編增強結(jié)構(gòu)來增固混凝土，這樣可以恢復其穩(wěn)定性，還能夠抗扭轉(zhuǎn)應力和彎曲應力。當前第21頁\共有35頁\編于星期三\12點2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途2.2產(chǎn)品用途在混凝土內(nèi)部形成一種網(wǎng)格體系，可以提高其抗沖擊性能和增加韌性，能有效提高混凝土的強度和使用期限。以連續(xù)玄武巖纖維為增材料制成的復合筋已成功應用在在公路建設中，替代部分鋼筋。經(jīng)編格柵保溫防火材料連續(xù)玄武巖纖維的內(nèi)裝飾材料，起到吸音、防火、防潮、隔斷等作用單向布、格柵等材料，用于建筑和橋梁的結(jié)構(gòu)加固玄武巖纖維交通建筑當前第22頁\共有35頁\編于星期三\12點2.多軸向經(jīng)編復合材料性能及用途2.2產(chǎn)品用途柔性復合材料當前第23頁\共有35頁\編于星期三\12點3.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)與應用中的問題當前第24頁\共有35頁\編于星期三\12點3.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)與應用中的問題應用領(lǐng)域應用領(lǐng)域拓展當前第25頁\共有35頁\編于星期三\12點3.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)與應用中的問題3.1原料在織物生產(chǎn)中的問題聚酰亞胺纖維直徑小于0.1mm玻璃纖維織物芳綸纖維織物

布面不平

鋪緯困難

其他力學性能差細度小導電其他新原料

斷紗玻璃纖維代替滌綸作為捆綁紗？當前第26頁\共有35頁\編于星期三\12點3.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)與應用中的問題3.1原料在織物生產(chǎn)中的問題玻璃纖維織物芳綸纖維織物

織物強度不夠

織造困難

其他使用領(lǐng)域不同力學性能不同其他原料不同品種

斷紗不同種類原料混合生產(chǎn)90°鋪緯時會有槽針刺穿紗線的過程，噪音較大，且明顯限制了機器速度；大針距鋪緯、細紗鋪緯時出現(xiàn)的間隙問題當前第27頁\共有35頁\編于星期三\12點3.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)與應用中的問題3.2織物生產(chǎn)中的品質(zhì)要求碳纖維玻璃纖維玄武巖纖維玻纖展現(xiàn)時表面變黃的問題當前第28頁\共有35頁\編于星期三\12點3.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)與應用中的問題3.3織物及其復合材料應用領(lǐng)域擴展1-利用原料特點開發(fā)新型產(chǎn)品采用聚酰亞胺/芳綸等新型纖維原料開發(fā)具有抗高溫的多軸向經(jīng)編織物2-利用產(chǎn)品用途特點開發(fā)新型產(chǎn)品采用玄武巖等新型纖維原料開發(fā)低成本土工用經(jīng)編織物當前第29頁\共有35頁\編于星期三\12點3.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)與應用中的問題3.4其他經(jīng)編結(jié)構(gòu)經(jīng)編網(wǎng)眼織物網(wǎng)眼織物孔率大，密度小，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。常用作樹脂砂輪增強復合材料，土工格柵，建筑外墻保溫材料等。

對于硅膠基與橡膠基等高粘度基體柔性復合材料制備有特殊優(yōu)勢。

當前第30頁\共有35頁\編于星期三\12點3.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)與應用中的問題3.3其他經(jīng)編結(jié)構(gòu)經(jīng)編間隔織物在混凝土中使用的經(jīng)編間隔織物。此種間隔織物材料的兩面有雙軸向覆蓋加固面，由AR玻璃纖維束加工制成，隨后在其兩面涂覆一層4mm厚的混凝土薄層。這種材料用作中間層在生產(chǎn)內(nèi)建筑材料PUR泡沫三明治結(jié)構(gòu)墻板中使用。采用間隔織物復合材料具有重量輕，彎曲和壓縮強度好特點在游艇建造中，比傳統(tǒng)夾層材料有節(jié)省重量，快速加工與不需防腐等優(yōu)點當前第31頁\共有35頁\編于星期三\12點4.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)的展望當前第32頁\共有35頁\編于星期三\12點4.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)的展望機械設備制造商不僅要提供最好的產(chǎn)品，更重要的是要提供最好的服務。全方位為顧客服務，就是提供顧客都還未曾想到的需求。生產(chǎn)技術(shù)進一步提高新興領(lǐng)域市場的拓展特殊機型的開發(fā)1243裝備與工藝的協(xié)同發(fā)展生產(chǎn)展望當前第33頁\共有35頁\編于星期三\12點4.多軸向經(jīng)編織物生產(chǎn)