碳纤维预浸料加工技术在国内首次取得重大突破
C919——航空新材料如何放飞“制造强国梦”!
C919——航空新材料如何放飞“制造强国梦”！11月２日，我国自主研制的Ｃ９１９大型客机，在中国商飞公司新建成的总装制造中心浦东基地正式下线。
这意味着我国在航空制造领域迈出重要步伐、取得重要成果，正式跻身世界上少数几个具有大型客机研制能力国家的先进行列。
大型客机的研发和生产制造，是一个国家航空水平的重要标志，也是一个国家制造业实力的重要标志。
几十年来，我们因种种原因错失研制自己的大飞机的机遇，一直处在“造不如买，买不如租”的时代。
“１０亿双袜子换一架飞机”的说法，反映的正是我国在航空制造等高技术方面技不如人的尴尬，让多少中华儿女难以释怀。
从C919中所用的航空新材料可以看出，航空新材料的重点领域包括航空铝材、航空钛材、航空钢材和航空碳纤维复合材料等。
由于中国航空装备早期以引进机种为主，因此材料的选用主要沿用国外材料体系，对外依赖性较强。
近几年来，在自主创新思想的指引下，国内新型机种不断推出，对新材料的自主供给能力提出了新的要求，从而促进了中国航空新材料的发展。
但是目前航空新材料产业的整体水平与国际先进水平相比还存在一定的差距，尤其是应用基础薄弱、品种规格不全、性能不够稳定等问题，严重影响了新材料在航空装备上的推广和应用。
航空新材料——航空碳纤维复合材料碳纤维复合材料强度大、模量高、比重小、质量轻，具有耐高温、耐疲劳、耐腐蚀、耐高导和耐稳定性等一系列优异性能，可以减轻航空器的质量，节省油耗，提高航速，因此在航空飞行器领域的应用非常迅捷，甚至出现取代一部分铝合金材料的趋势。
碳纤维复合材料在航天中主要被用作结构材料，如主翼、尾翼和机体、方向舵、起落架、副翼、扰流板、发动机舱、整流罩及座板等，此外还有C/C刹车片等。
中国航空用高性能碳纤维依然处于起步阶段。
由于日美等国对碳纤维原丝技术实施技术禁运和封锁，目前中国碳纤维的生产主要集中在合成材料与终端应用环节，生产技术和设备规模与国外相比均有较大差距，成本差异很大，导致中国碳纤维产品缺乏市场竞争力。
中国碳纤维研究的过去与现在
中国碳纤维研究的过去与现在2010-9-21 11:17:48 来源: 资源网久攻难克的碳纤维技术1959年，日本人发明了用聚丙烯腈为原丝加张力牵伸制造碳纤维的方法，成为当前的主流产品，制造技术主要掌握在日本及美国的少数公司手中。
中国用聚丙烯腈为原料生产碳纤维的研究始于1962年，起步可谓不晚，但长期未取得实质性进展。
由于碳纤维在航天航空等国防工业中有重要用途，西方国家将其视为军用物资，对中国“禁运”，更不转让生产技术。
20世纪70年代，美国在战略导弹和作战飞机中开始使用碳纤维增强树脂材料，使得武器性能大幅提高。
我国国防科技系统认定，我国战略武器和军用飞机采用树脂基复合材料代替金属也势在必行。
1975年由当时的国防科委主任张爱萍亲自主持召开了一次专题会议，部署国内碳纤维研究工作，由国家计委安排500万元资金做启动费，制定了10年发展规划，组织了原丝、碳化、结构材料、防热材料、测试检验技术5个“攻关组”，安排20多家研究和企业单位参加，如由吉林化学工业公司研究院、吉林辽源石油化工厂、兰州化学工业公司化纤厂、上海合成纤维研究所采用不同溶剂路线研发聚丙烯睛（PAN）原丝，上海合成纤维研究所、吉林、上海、兰州、抚顺4家碳素厂、山西燃化所、中科院化学所等负责碳化技术研究，另外还安排了织物和材料应用研究。
这次会议对促进中国碳纤维研究起到了重要推动作用，调动了研究人员和企业为国防建设做贡献的热情。
各单位陆续生产出不同质量的原丝和碳纤维，虽然其力学性能较差、稳定性不好，但毕竟解决了有无问题，并成功用于某些型号的非结构件。
1978年5月，国家科委恢复，碳纤维转由科委为主管理，我由当时的石化部调国家科委二局新材料处，主管碳纤维项目。
新材料处把碳纤维视为重中之重，花了很大精力和经费，力图把碳纤维质量抓上去，先后会同国防科工委等召开了多次会议。
据不完全统计，从1975至1981年底，中央各部委共投入到承担碳纤维原丝、碳纤维制品等的民用研制长所的资金约2600多万元，共建设厂房、试验室20000多平方米。
碳纤维行业发展历程
碳纤维行业发展历程
碳纤维行业的发展历程可以分为以下几个阶段：
1. 初期研发阶段（20世纪50年代-70年代）：碳纤维最初用于航空航天领域，作为
高温环境下的结构材料。
由于其出色的力学性能和低密度，碳纤维逐渐引起了各界的关注。
然而，由于生产成本高、性能不稳定等问题，碳纤维在这一阶段的发展相对缓慢。
2. 发展壮大阶段（20世纪80年代-90年代）：随着生产技术的改进和成本降低，碳
纤维在航空航天、体育用品、压力容器等领域得到了广泛应用。
同时，碳纤维复合材料也开始在一些高端汽车、风力发电等领域得到应用。
3. 广泛应用阶段（21世纪初至今）：碳纤维行业在21世纪初进入了一个新的发展阶段，其应用领域不断拓宽。
除了传统的航空航天、体育用品、压力容器等领域，碳纤维还开始应用于建筑补强、新能源、轨道交通、医疗等领域。
此外，碳纤维产业链也在不断完善，从原材料、生产设备到应用技术，形成了一个完整的产业体系。
4. 创新突破阶段（近年来）：随着我国在碳纤维领域的研发投入不断加大，一些关键技术取得突破，如高模量碳纤维、碳纤维低成本生产技术等。
同时，碳纤维在新能源、智能制造、生物医疗等领域的应用也取得了显著成果。
总体来说，碳纤维行业经历了从研发到应用，再到创新突破的发展历程。
在未来，随着科技的进步和市场需求的增长，碳纤维行业将继续朝着更高性能、更低成本、更多应用领域的方向发展。
国产碳纤维 发展历史
国产碳纤维发展历史
国产碳纤维的发展历史可以追溯到上世纪80年代末期。
当时，我国开始关注碳纤维这一领域，并于1987年在上海成立碳纤维研究所，专门从事碳纤维的研究开发工作。
此后，随着我国经济的快速发展和高科技产业的崛起，碳纤维逐渐成为了我国战略性新兴产业之一。
在1990年代初期，我国开始启动碳纤维产业化的计划，并投入大量资金和人力物力加快了碳纤维的研究和生产。
1994年，我国首次成功生产出了复合材料预浸料，标志着我国碳纤维产业进入了一个崭新的阶段。
2000年以后，我国碳纤维产业得到了进一步发展。
在碳纤维生产技术、产品品质、应用领域等方面都取得了显著的进展。
目前，我国已经成为了全球最大的碳纤维生产国之一，碳纤维产品广泛用于汽车、航空航天、体育器材、建筑、医疗等领域。
近年来，我国政府将碳纤维列为新材料战略性发展重点，加大了对碳纤维产业的支持力度。
未来，随着技术的不断进步和应用领域的不断扩展，国产碳纤维有望成为我国制造业升级和转型升级的重要支撑。
张国良：一个企业家的家国梦、江山情、赤子心
张国良：一个企业家的家国梦、江山情、赤子心■ 本刊记者_郭春花如果说任正非将华为带到了全球通讯技术产业强者之列、曹德旺将福耀玻璃推上全球制造业王座堪称伟大，那么在国际长期严密封锁情况下，从零起步解决了国产碳纤维“卡脖子”技术难题的张国良，同样值得赞赏。
提起连云港鹰游纺机集团有限公司党委书记、董事长，中复神鹰碳纤维股份有限公司董事长张国良，人们了解更多的是他如何将国产碳纤维推上世界舞台的事迹以及收获的无数荣誉：国家科技进步一等奖、全国优秀科技工作者、全国杰出工程师奖……然而，在张国良身上，还有很多传奇色彩：恢复高考后的第一届大学生、临危受命接手濒临倒闭企业、顺利安置1800多名下岗职工、捐资捐物近亿元扶贫济困……4月的一天，《纺织服装周刊》记者来到位于北京北苑路的中复神鹰碳纤维股份有限公司北京办事处，见到了这位传奇人物。
约定9点采访，8点半记者到达时，张国良已经在那里等候了。
他身着夹克衫，深蓝色的主体色调显得格外沉稳，而边缘处点缀的暗红色线条则为整件夹克增添了一抹活力。
阳光洒在他的脸上，映照出他眼神中深藏的智慧和岁月的沉淀，让人心生敬意。
“只要能学技术就行！”1956年，张国良出生在江西九江庐山脚下一个绿水环抱的小村庄。
小时候，他就像一个永不知疲倦的探险家，对周围的一切都充满了浓厚兴趣。
在村里看到柴油机就走不动了，在旁边盯着研究，问题一个接着一个地抛向老司机。
那个时候，他就知道柴油机有四冲程，是柴油的燃烧推动了曲轴的旋转。
这种对知识的渴望和追求一直伴随着他的成长，研究技术也成为他最大的爱好。
上高中的时候，张国良喜欢下象棋，天天背棋谱，后来居然能下盲棋。
高中毕业后，在乡里当通信员，工作之余，他学会了修装无线电收音机和电视机。
“我能把当时的上百种晶体管、电子管收音机、扩大机的线路图记得滚瓜烂熟，随手就能画出来，后来收看毛主席追悼会的转播，就是用我自己装的小九吋电视机。
”当时，张国良还发明了电话会议机，拿到了企业改制了，我们都成了股东，但千万别把企业看成是自己的。
碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势
国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势自上世纪60年代碳纤维首次商业化以来，产业规模不断扩大，产品品质不断提高，2014年全球碳纤维产能（365天连续生产12K/24K 碳纤维丝束计算）已达到12.6万吨。
尽管碳纤维与传统的玻璃纤维在价格上仍不能相比，但高性能碳纤维以其高比强度、高模量、可设计、防腐蚀和抗疲劳等突出特点，具有玻璃纤维所不能比拟的优势，已成为发展先进武器装备的关键材料，并在航空航天、国防军工、风能产业、土木工程、体育休闲等领域得到了广泛应用。
当前，国际复合材料产业呈现蓬勃发展态势，据估计，未来5年，先进复合材料将以每年5%的增速发展，而随着民用航空、汽车工业等领域的快速发展，全球高性能碳纤维需求量的年增幅可达10%，亚太地区将会有更高的增长率，即碳纤维及其复合材料产业将面临前所未有的发展空间和机遇。
因此，在目前碳纤维产业快速发展的关键时期，我们更应该认清国际碳纤维产业的发展形势、对照国外先进企业找差距找问题，通过理性思考寻求解决途径，适时把握发展机遇，落实行动、注重实效，努力推进国内碳纤维及其复合材料产业的健康快速发展。
1、国外碳纤维产业现状及发展趋势1）产业方面根据前躯体原料的不同，碳纤维可分为聚丙烯腈（PAN）基、沥青基和粘胶基碳纤维等。
由于粘胶基碳纤维在制备过程中会释放出毒性物质二硫化碳，且工艺流程长、生产成本高、整体性能不高，因此目前，国际碳纤维产业领域，前两种碳纤维获得了更大规模的生产和应用。
其中，PAN基碳纤维又占据绝对优势，国际市场占有率超过90%。
PAN基碳纤维的九大生产商包括：日本东丽、东邦、三菱丽阳、美国赫氏（Hexcel）、氰特（Cytec）、卓尔泰克（Zoltek，已被东丽收购）、台塑、土耳其阿克萨（AKSA）和德国西格里（SGL）。
沥青基碳纤维的生产和应用居其次，主要生产企业三家，分别是Cytec、三菱塑料和日本碳素纤维。
PAN基碳纤维分为小丝束（1-24K）和大丝束（36K及以上）两类。
中国碳纤维发展史
中国碳纤维的发展史可以追溯到20世纪60年代。
在那个时期，中国开始研究碳纤维，并取得了一些初步的成果。
然而，在接下来的几十年里，由于技术限制和外部环境的影响，中国碳纤维的发展一直比较缓慢。
直到20世纪90年代，随着中国经济的快速发展和技术水平的提高，碳纤维的研究和应用逐渐得到了重视。
在这个阶段，中国开始加大投入，推动碳纤维的自主研发和生产。
进入21世纪以来，中国碳纤维的发展步伐进一步加快。
在国家政策的支持和企业自主创新的推动下，中国碳纤维的产量和技术水平都得到了大幅提升。
目前，中国已经成为全球最大的碳纤维生产国之一，并在某些领域已经达到了国际先进水平。
总的来说，中国碳纤维的发展经历了从初步研究到自主研发，再到规模化和产业化的过程。
未来，随着技术的不断进步和市场需求的不断扩大，中国碳纤维的发展前景将更加广阔。
低碳节能的新材料碳纤维使汽车进入轻量化新时代
一
级方 程式 赛车 和某 些 超 豪华 品牌 车辆 上 才 能见
到 。到 目前 为止 ，宝 马车 是 “ 第一 个 吃螃蟹 ”的 。
即将 投产 的宝 马 “ 大 城市 ”电动 汽车 基 本确 定 超 采用 碳 纤维 车 身 。它是 专 为城 市交 通设 计 的 电动 汽 车 ，体现 该 公司对 电动汽 车 的前 瞻研 究成 果 。 为 了保证 该 车 的竞 争优 势 ，宝 马下 了很 大 力气 。 采用 碳纤 维整 体车 身是其 主要 亮 点之一 。 了解 ， 据 “ 大 城市 ”使 用 的碳 纤维 由欧洲 最大 碳 纤维 制 超 造 商 Ｓ Ｌ集 团提 供 ，宝 马与该集 团建 立 了合 资公 Ｇ
白汽 车诞 生 以来 ，人 们就 一 直持 续追 求减 轻
科学历 ，广东省江 门材料公司，从事材料技术工程师
《 塑资源利用》 橡
２ １． ． ０ ＮＯ６ １
车 重 ，这 既 出于 节 能 的需要 ，也 为提 高 车辆 稳 定 性 的要 求 。在没 有 找到 合适 的材 料 替代 汽车 用钢 时，人 们更 多 时候 是在优 化 汽车 结 构或 提高 钢材 的性 能 。 自铝车 身 出现 了，它 明显 轻于钢 车 身 ，
勒公司， 们的短期 发展战略都包括 了轻质创新 他
材料 的研发和 降低废气排放 而长期发展战略则 包 括混合动力火 车 以及 电动汽车 的发展规划 。 ２ ０ 年 １ 月份， ０９ １ 宝马宣布与德国领先碳纤维制造
商 Ｓ ＧＬ （ 西格 里 ）集 团成立合 资公 司 宝 马公司 为其首 欢 实现 量 产 的 电动 汽 车 Ｍｅａｉ ｅｉ ｅ ｇｃｙ Ｖ ｈｃ ｔ ｌ
是新一代的增强纤维 ，也是发展 国防军工与国民经 济的重要战略物资 。由于具有优 异性能 ，碳 纤 维具有广泛的应用前 景。文章论 述了碳 纤维是汽 车轻量化的新选择 ，介绍 了车用碳 纤维复合 材料
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了很 大提 高 ， 其整 体质 量水 平可 以与进 口产 品相媲美 。不久 前 中 国台湾 及 日本 的有 关 客 户来 厂 参 观后 对 该 技术 的重 大突破 产生 了浓厚 兴趣 ， 表示 愿意就 该技 术进 行深 入合作 。 目前 ， 技术 已经 国家 专利局 受理 了专 该 利 申请 ， 采用 该技 术生产 的 碳 纤 维 预浸 料 幅宽 可 达 １０ ．ｍ一１４ 碳 纤 维 含 量从 ３ｇｍ 到 ５０／ ２厚 度 从 ．ｍ、 Ｏ／ ２ ０ｇｍ ，
数 年前 ， 片市 场 上主要 有 中航 惠腾 、 叶 上玻 院 、 中复连 众 、 玻 院 、 北 东方 汽轮 等包揽 天下 ， 随着 国内外 风能
市场扩 大 ， 国际风 电企业 进入 中国及 我 国民用 风 电企业 的后 起 ， 会打 乱前 几 年 的市 场 格 局 。据 了解 ， 麦 将 丹 Ｌ Ｍ公 司在 ２兆瓦 Ｆ Ｐ叶 片制造 上 自主设计 ， Ｒ 先后 采用 Ｄ Ｍ、 Ｓ 亚什 兰的 Ｕ Ｒ和 Ｖ Ｒ， Ｐ Ｅ 国内 中航 惠腾 数年 前 ， 在
迅公 司客车 Ｆ Ｐ大包 围 内外 饰部 件不仅 被 国 内汽 配市 场首选 青 睐 ， 出 口澳 大利 亚 、 拿 大 、 国及 欧美 国 Ｒ 并 加 韩
家等 地 区。据 该公 司销售 部石 兆 明经 理介 绍 ， 内客 车 目前 仅 限于前 后 包 围 ， 该 公 司 与 国外 公 司 的合 作 ， 国 而
创新 典范 。据 了解 ， 该公 司在 客车 的前后 围 、 车顶 、 围 、 侧 轮壳 罩 内饰 、 调 机外 壳 、 风 道 等 ， 部 实 现 了玻 空 冷 全
璃钢 复合材 料 大包 围。该公 司模具 开发 采用 了五 轴加工 中心 ， 使产 品造 型设计 和制 作提 高到 一个新 台 阶 ， 确
简
讯
碳 纤 维 预 浸 料 加 工 技 术 在 国 内首 次 取 得 重 大 突 破
碳纤 维 预浸料 是航 空 、 天 、 航 工业 、 车 、 工 、 育休 闲用 品等领域 广 泛应用 的高新 材料 ， 汽 化 体 随着 碳纤维 应 用的不 断扩 大 ， 碳纤 维预浸 料加 工厂 家 目前 在 国内 已达二 十 多家 ， 由于各 厂 家 的装备 水 平 和工 品有很大 差距 ， 主要 是产 品外 观质量 差 和碳 纤维 及树脂 分散 不均 匀 ， 因而直
１ 瓦 叶片设 计 完成后 ， 兆 也采 用 Ｕ Ｒ和 Ｖ Ｒ Ｐ Ｅ 。这 两家企 业 与环 氧制 造 叶 片企 业相 比 ， 大 降低 了制 造成 本 。 大 再加 上 Ｄ Ｍ、 Ｓ 亚什 兰 、 纬 、 兴 、 可德 等公 司频频 在 向叶 片制造 业 提供 采 用 Ｕ Ｒ和 Ｖ Ｒ制造 叶 片 的可能 上 长 雷 Ｐ Ｅ
接影 响 了下 游制 品的强度 以及 外观 质量 ， 也是 国产 碳纤 维 预浸 料 不能进 入 高端 碳 纤 维复 合材 料 领 域 的主 这
要原 因 。
为 了解 决 以上 问题 ， 无锡 市宏维 科技 有限公 司的工程 技术 人员在 国内同行 的大力 协助 下 ， 经过 多年 的刻
苦攻关 ， 入研究 碳纤 维的 预浸原理 和环 氧树 脂 的受 热 加压 后 的分 布规 律 ， 深 从设 备 和 工艺 人 手 ， 经过 上 百次 的反 复试验 ， 于突破 了预浸 料 的加 工技 术 ， 其加 工得 心 应手 。利 用该 技 术加 工 的 预浸 料产 品 ， 但 表面 终 使 不
００ ５ ｍ到 ０ ５ｒ ．２ ｍ ．０ ｍ。 ａ （ 天书 王 供稿 ）
２兆 瓦 级 以 下 Ｆ Ｐ叶 片 制 造 有 望 采 用 Ｕ Ｒ和 Ｖ Ｒ Ｒ Ｐ Ｅ
２０ ２ １ 两 年 间 ， 国 ０９— ０ ０ 我 叶片市 场将 面 临激 烈 的 价格 竞 争 ， 别是 在 ２兆 瓦 以下 Ｆ Ｐ叶 片 的制造 特 Ｒ 材 料上 ， 片树脂选 用高性 能 的 Ｕ Ｒ和 Ｖ Ｒ的 可能性 愈来 愈大 。 叶 Ｐ Ｅ
客车 全部用 上 了 砰 大包 围 。 （ 鸿汉 供稿 ） 赵
性、 成本 的对 比性 和 可靠性 的资讯 ， 一些采 用环 氧制造 叶片 的企 业开 始尝试 。 使 （ 鸿汉 供稿 ） 赵
客 车 Ｆ Ｐ大 包 围指 看 上 海 茂 迅公 司 Ｒ
成 功 的精 品出击 欧美 、 大利 亚 客车 配套 市 场 澳
坐落在 上海奉 贤 区的上海 茂迅 汽车 装饰材 料制 品有 限公 司 ， 国 内客车 实施 Ｈ 大包 围 的开路 先锋 和 是
保了模具的尺寸精确和表面光泽。为满足客车 Ｆ Ｐ内外饰部件精确尺寸和强度要求 ， Ｒ 茂迅公司开发了抽真
空 闭模连 续化 生产工 艺 和 Ｓ ， ＭＣ 严格 的企业 管理 和技 术创 新浮 出 了“ 品” 精 。
茂迅公 司先 后获 得 了 Ｔ １９９ 车行业 质 量 体 系 认证 、 Ｓ７ 、ｌ ｓ＆ Ｓ６４ 汽 Ｂ ４６ Ｃａ １ ２阻燃 标 准 和 ｕ ｓ Ｌ认 证 。 目前 ， 茂