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高性能纤维及其复合材料的创新发展高性能纤维及其复合材料的创新发展 高性能纤维及其复合材料的创新发展高性能纤维及其复合材料的创新发展 罗益锋 中国新材料技术协会会长 全国特种合成纤维信息中心主任 《高科技纤维与应用》杂志主编 波恩项目投资有限公司专家组组长 2013年9月5～6日 浙江桐乡 前言前言 前言前言 •主要高性能纤维现进入了技术全面更新的阶段，生产效率不断 提高，成本不断下降,新产品个性化明显。 •由于碳纤维至其复合材料的发展是一项复杂而又密不可分的系 统工程，东丽的新专利开始出现从单体精制至复合材料的全面、 系统创新。 •某些高性能纤维的超细化和特殊处理，可以实现超高性能化， 是今后实现跨越式发展的重要途径之一。 •高性能纤维及其先进复合材料的应用面，几乎涉及到我国重点 发展的七大战略性新型产业，应组织跨行业的联合攻关、同步 推进。 •以下，就四种主要高性能纤维及其复合材料的创新发展作简要 介绍。 一、主要高性能纤维及其复合材料产业现状和发展趋势分析一、主要高性能纤维及其复合材料产业现状和发展趋势分析 一、主要高性能纤维及其复合材料产业现状和发展趋势分析一、主要高性能纤维及其复合材料产业现状和发展趋势分析 1.1 PAN基碳纤维（1.1 PAN基碳纤维（PAN-PAN-CFCF）及复合材料（）及复合材料（CFRP）CFRP） 1.1 PAN1.1 PAN基碳纤维（基碳纤维（PANPAN--CFCF）及复合材料（）及复合材料（CFRPCFRP）） •日本三家PAN-CF企业都拥有从丙烯腈（AN）、PAN原丝、碳纤 维、中间加工制品（织物、预浸料等）及CFRP制品的产业链， 预期到今后相当长的时期内，都将保持竞争优势。表1示出其 产能扩建计划。 1. PAN-CF t/a 表 世界三大顶级 企业的产能扩建计划 （ ） 公司名 2012 2013 2015 2020 东丽集团 18900 21100 27100 50000 东邦-Tenax 集团 15200 15200 18900 三菱丽阳集团 1100 11000 13800 •目前东丽拥有从AN单体精制超高分子量PAN共聚、纺丝及后加 工、助剂、预氧化、碳化、上漿、专有设备至其复合材料制品 的一整套新型专利作为技术储备，不但提高了综合性能，还提 高了综合效率，是全面、系统化创新的范例。 •在开拓CFRP在未来汽车大市场的应用方面，这三家日本公司不但 自己研发独有的快速成型碳纤维增强热塑性和热固型树脂的独创 技术，还与日本国内外汽车厂商、动力电池厂家合作，开发CFRP 汽车结构材料、燃料电池扩散层、高性能纤维电池隔膜或电极材 料等，通过研发和管理模式的系统创新，促进其产业化。 •我国的PAN-CF厂家正处于“百花齐放”的初级产业化阶段，各种 技术路线都有，企业产能由20t/a至6000t/a不等，如表2所示。 2. PAM-CF t/a 表 我国 生产厂家的产能分布情况 （ ） 6000 4000 5000 2000 3000 1000 1200 600 800 500 100 300 30 产能产能 年份年份 ～ ～ ～ ～ ～ 以下 产能产能 年份年份 2013 1 0 2 1 2 4 9 4