3大高性能纤维及其应用新动向与对策建议

碳纤维(CF)、对位芳酰胺纤维(P-AF)和超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维已步入激烈竞争期,生产厂家加大技术创新力度,以达到生产高效化、性能极限化和节能降耗,不断开发新品种,提高在全球的竞争优势。在复合材料成型技术方面,不断提高纤维与树脂界面的粘合性,以发挥极限强度、模量和提高韧性,并朝快速成型和低成本的方向发展,以扩大应用领域。与此同时,国外厂家看好中国未来3大高性能纤维的大市场,DSM率先兼并中国UHMWPE纤维大企业,Zoltek已与中国用户签订合作开发碳纤维协议,帝人可望在2016年前后在华兴建AF生产厂。在这种形势下,提出了我国发展3大高性能纤维的对策建议。     

主要特种纤维及其复合材料的研发现状及发展前景

论述10种主要增强用特种纤维及其复合材料的研发现状与发展前景,目前碳纤维（CF）的最大市场是航空航天和国防军工约占40%,而到2020年汽车将成为CF的大型市场,达到与前者相当的约2.3×10^4 t。对位芳酰胺纤维（P-ARF）的需求将以10%的速率增长,最大用途仍是光缆、防弹和橡胶制品。超高相对分子质量聚乙烯纤维（UHMWPEF）技术上有重要突破,使防弹性能提高25%,而质量下降20%,并应用于人体医疗领域。聚酰亚胺纤维（PIMF）无论作为是耐热纤维或高强高模纤维我国都有重要进展,其中碳化硅纤维（SiCF）在我国开始迈向产业化,而玄武岩纤维（BSF）我国已迈入世界先进水平,但中间相沥青碳纤维（M-PCF）、聚苯并双噁唑纤维（PBOF）和聚芳酯纤维（APETF）则产业化步履艰难。2020年我国可望成为特种纤维及其复合材料的生产大国。     

近期国外高强高模纤维发展概况

目前国外高强高模纤维的发展依然强劲,2010年PAN基碳纤维的需求量约为3.0×104～3.2×104t,2011年可望达到4×104t,2015年将达到7×104t,此后将以15%左右的速率增长,其主要牵动市场为新一代飞机、大型风电叶片、汽车等。2010年全球对位芳酰胺纤维的需求量已恢复至5×104t,2011年比2010年增长6%,而中长期将以7%～9%的速率增长;杜邦将于2011年年底扩大其产能,而帝人在2010～2012年间计划将产能扩大15%～25%。超高相对分子质量聚乙烯纤维的需求仍将保持15%.的高增长率,帝人也介入到该领域。氧化铝纤维也保持旺盛需求,三菱树脂不断扩大其产能。而高性能人造蜘蛛纤维将投入生产。     

高性能纤维及其复合材料技术与应用新进展

简述了东丽发展聚丙烯腈基碳纤维及其复合材料＂追求极限＂和＂超持续研发＂的历程,全球CFRP在飞机、汽车等应用领域的新进展,芳酰胺纤维及其复合材料,玄武岩及其复合材料、超高相对分子质量聚乙烯纤维及其复合材料、金属超细纤维和纳米纤维的生产和应用的进展。     

2007年中国高性能纤维展望

近几年世界高科技纤维供应短缺,促使中国加大研发的投入力度,并吸引多家有实力的企业参入产业化的行列。2007年PAN基碳纤维、对位芳酰胺纤维、连续玄武岩纤维及聚苯硫醚等纤维将开始兴建较大规模生产厂,这些产品的基本品种依赖进口的时代即将过去。然而,2007年起我国主要高性能纤维又将出现小而散的局面,在未来1～3a间市场竞争将加剧,有关主管部门应加强宏观指导和调控,避免低水平重复建设。     

新溶剂法纺制纤维素纤维

简要叙述了溶剂纺丝法制得的纤维素纤维Ｌｙｏｃｅｌｌ。对其名称作了简介，对产生的历史背景，纤维的特征和性能，制造的条件，均作了介绍，最后提出了目前已开发的用途。     

国内外高新技术纤维产业现状

近年来，世界高新技术纤维领域的形势与格局发生了重大变化。美国的优势在逐步下降，目前美国国内只有间位和对位芳酰胺纤维、聚苯并咪唑纤维等仍占据优势，其他品种均已失去了往日的辉煌。而西欧的情况也基本相仿，只有德国SGL集团的大丝束PAN基碳纤维，法国Kennel公司的聚酰胺、酰亚胺纤维，奥地利兰精公司的聚四氟乙烯薄膜切割纤维，     

高新技术纤维最新动态

介绍了碳纤维等4种高性能纤维、5种通用纤维及非织造布的新技术改性品种,以及中空纤维分离膜的最新研发、应用和产业发展动向,这些高新技术纤维的发展有利于今后的节能、环保和人类的安康。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维的生产应用现状

概述了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的主要性能,详细介绍了UHMWPE纤维的制备过程和国内外主要生产厂家,阐述了UHMWPE纤维在各个领域内的实际应用效果和现状。     

新世纪初高科技纤维的新形势与展望

论述了国内外高科技纤维的最新发展动向,其中国外部分重点论述了8个品种,而国内部分,提出了近期出现的六方面新形势和新动向。最后对未来的发展作了简要的展望。     

先进复合材料在高端和一般产业领域的最新发展

先进复合材料(ACM)的快速成型技术以及碳纤维增强热塑性树脂(CFRTP)界面的纳米水平控制技术和碳纤维表面处理技术的同步发展,使ACM在汽车结构材料、风电叶片、飞机及其他产业领域的应用,呈现快速发展的趋势,而且增强纤维的选用也呈现多样化的趋势。此外,政策的导向和各国节能减排法规的强化,都助推了ACM在这些相关产业领域的应用和发展。     

先进复合材料的民用研究与发展

本文分析研究了先进复合材料的民用发展趋势,详细介绍了其在三大民用领域应用的近况,特别是在工业领域的应用。     

创新推动高性能纤维及其复合材料制品的发展

主要介绍了碳纤维及其复合材料的创新与发展动向,包括主要企业最新动态,以及中间相与通用级沥青基碳纤维、其他原丝的低成本碳纤维、对位和间位芳酰胺纤维、碳化硅和氧化铝陶瓷纤维的最新创新动向和扩大应用情况。指出高性能纤维及其复合材料的工艺技术创新,体现在生产工艺的高效化、产品的高性能化和低成本化以及应用领域的不断扩大,其中各种助剂起着重要作用。     

高科技纤维的最新动向

世界主要高科技纤维正迎来新的发展期，高性能纤维的总产能超过 104 t/a，到 2005 年将突破 1.2×105t/a。纳米纤维的生产技术有所突破，其发展可望改变化纤世界。功能纤维品种增多，用途不断拓宽。对我国高性能纤维的发展是难得的机遇。     

世界风能及其叶片材料发展概况与趋势

简述了世界风能及其风力发电叶片和材料的发展概况和趋势，提出了我国的差距和未来发展的建议。     

主要功能纤维的新进展(2)

介绍了近期中空纤维在人工肾、人工肺、富氧和高浓度臭氧制备、醋酸和异丙醇提纯、携带式净水器、节能型膜分离活性污泥法(MBR)、海水淡化的新进展。以及活性碳纤维、光导纤维、吸铯纤维、吸铜纤维、纳米纤维包括在空气滤材、液体滤材、能源领域、复合材料增强体、纳米高性能纤维、生物技术、信息技术、分散稳定剂及超导纳米纤维等的应用和制造技术的最新进展。     

复合陶瓷的应用发展是未来新材料市场的主题

陶瓷基复合材料不是传统意义上的陶瓷,它是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。其主要基体有玻璃陶瓷、氧化铝、氮化硅等,具有高温强度好、高耐磨性、高耐腐蚀性、低膨胀系数、隔热性好及低密度等特性,而且资源也比较丰富,有广泛的应用前景。针对陶瓷基复合材料成为争夺国际市场的制高点,分析了陶瓷基复合材料的研发受到重视,阐述了复合陶瓷材料的特点,介绍了陶瓷基复合材料的应用领域,同时指出了节能环保的车用陶瓷基结构复合材料大有作为。     

复合陶瓷的应用发展是未来新材料市场的主题

陶瓷基复合材料不是传统意义上的陶瓷,它是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。其主要基体有玻璃陶瓷、氧化铝、氮化硅等,具有高温强度好、高耐磨性、高耐腐蚀性、低膨胀系数、隔热性好及低密度等特性,而且资源也比较丰富,有广泛的应用前景。针对陶瓷基复合材料成为争夺国际市场的制高点,分析了陶瓷基复合材料的研发受到重视,阐述了复合陶瓷材料的特点,介绍了陶瓷基复合材料的应用领域,同时指出了节能环保的车用陶瓷基结构复合材料大有作为。