投稿-碳纤维产业的发展现状及发展前景-王斌.docx

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1、碳纤维产业的发展现状及发展前景王斌，程红美，黎贤钊，胡习（广州博鳌纵横网络科技有限公司，广东广州510620）摘要：碳纤维因具有优异的力学性能和综合性能而拥有广阔的应用和发展空间，在航空航天、军事、体育用品、风电、汽车、电力运输等领域都得到广泛的应用。本文简述了碳纤维材料的应用领域以及国内外碳纤维市场的最新发展现状，并对未来碳纤维产业的发展进行了展望。关键词：碳纤维；应用领域；产业；发展现状；发展前景CarbonfiberindustrydevelopmentpresentsituationandprospectWANGBin,CHENGHongmei,LIXianzhao,HUXi(

2、GuangzhouBoaoZonghengnetworktechnologylimitedcompany,Guangzhou510620,China)Abstract:Duetoitsexcellentmechanicalpropertiesandperformanceofcarbonfiberandhasabroadapplicationanddevelopmentspace,intheaerospace,military,sports,windpower,automobile,power,transportationandotherfieldswouldbewidelyused.T

3、hispaperdescribestheapplicationofcarbonfibermaterialandlatestdevelopmentofcarbonmarketsathomeandabroaddevelopmentsituation,andprospectthedevelopmentofcarbonfiberindustryinthefuture.Keywords:carbonfiber;applications;industryresearches;developmentpresentsituation；developmentprospects“十二五”以来，碳纤维的研发

4、和生产一直得到我国政府的高度关注，碳纤维的产业化被列入国家“863”、“973”计划。2013年碳纤维全国消费超过1万吨，全国碳纤维产能超过1.8万吨，未来3年有望达到3.7万吨产能，在我国碳纤维产业大踏步发展背景下，国际进口碳纤维价格直线下降，从最高峰是的800元/Kg降低至目前的200元/Kg一下，T700级碳纤维开始大规模投产应用，碳化、原丝制造工艺技术日趋完善，碳纤维相关专利申请超过1万件，我国碳纤维产业取得了长足的进步[1]。碳纤维轻而硬，并且具有耐腐蚀、高模量的特点，属于技术密集型的关键材料。碳纤维材料的比强度高，构件的自重小；比模量高，构件的刚度大，正是这种兼具的优异性能

5、，碳纤维材料在国防军工和民用领域有着广泛的应用前景，成为当今材料学科的研究重点。1碳纤维应用领域1.1航空航天碳纤维材料使用现状碳纤维广泛应用在航空航天领域的飞机、宇宙飞行器、导弹、火箭等的构件材料。究其原因，碳纤维复合材料的应用可以减轻航空航天器的重量，节省油耗，提高航速。据报道，航天飞行器的质量每减少1kg，就可以使运载火箭减轻500kg[2]。与国外相比，我国飞机上碳纤维复合材料最大用量尚不足10%，我国首架拥有自主知识产权的ARJ21支线客机的碳纤维复合材料用量不足2%[3]。2013年我国该领域对碳纤维的消耗量约为600吨/年，对国产碳纤维的需求是类似T300级小丝束碳纤维。

6、表1碳纤维及其复合材料在航空航天领域的应用应用实例利用碳纤维特性飞机一次构件材料：主翼、尾翼、机体轻量化、耐疲劳、耐热性一次构件材料：辅翼、方向舵、升降舵轻量化、耐疲劳、耐热性内装饰材料：舵底板、行李架、座椅轻量化、耐疲劳、耐热性隐身材料：结构隐身材料耐磨损、导热性其他：制动刹车盘、刹车片轻量化、耐疲劳、耐热性宇宙飞行器卫星：抛物面天线、太阳能电池梁、壳体结构材料轻量化、尺寸稳定性航天飞机：机翼、头锥、刹车盘轻量化、耐烧蚀、耐热导弹、火箭喷管、发动机罩、放热材料、仪器舱、导弹发射筒轻量化、耐烧蚀、耐热其他宇宙空间站、卫星发电站、太空望远镜轻量化、尺寸稳定性、耐热1.2休闲体育碳纤维材料

7、使用现状体育休闲领域是一个开发较早、现仍有较多需求的应用领域。其主要产品有各种球拍杆，如高尔夫球杆、网球拍、曲棍球干、羽毛球拍等。目前世界上高尔夫球杆已基本“碳化”，碳纤维球拍年产4×107只；碳纤维钓鱼竿约占总数的50%以上，碳纤维自行车年产3×105辆以上，而世界上60%以上的复合材料高尔夫球杆、各种球拍、钓鱼竿、自行车等均产自中国大陆。生产主体分布在广东、福建及山东的台资OEM形式加工厂和本土体育器材厂家[4]。该领域普通采用碳纤维预浸料