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國內在制約碳纖維發(fā)展的諸多原因中,PAN原絲水平的落后是制約碳纖維生產水平提高的瓶頸,不僅影響碳纖維的質量,而且影響其產量、生產成本和市場競爭能力。
當前亟待掌握高性能PAN基原絲生產技術,搶占市場先機。在完善碳纖維生產技術的前提下,盡快在PAN基原絲制造工藝技術上取得突破,發(fā)展高質量的上游產品生產線,保證碳纖維生產穩(wěn)定、產品優(yōu)質,從而在關鍵技術上打破國外的封鎖與壟斷。
加快提升自主創(chuàng)新能力
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目前中國碳纖維裝置如紡絲設備、碳化設備基本引自意大利、美國、德國、日本、英國等先進國家,裝備國產化方面差距較大,需盡快消化吸收已掌握的技術,有效控制碳纖維制備過程中的缺陷,突破國產碳纖維性能不穩(wěn)定、離散度偏高的難題,使PAN基原絲和碳纖維的性能和穩(wěn)定性得到大幅度的提高。 內容來自123456
高性能纖維是國家材料科學發(fā)展的重要制高點,是國家重要的戰(zhàn)略性基礎材料,其技術突破與產業(yè)化應用對于推動社會發(fā)展有重要價值,不斷提高自主創(chuàng)新的能力,有重點地突破碳纖維產業(yè)化發(fā)展制約“瓶頸”,提高國產化先進水平,縮小同發(fā)達國家的差距。 123456
值得注意的是,碳纖維是一種高投入、高風險、高能耗的產業(yè)。國家對其扶持應主要集中于建立互通有無的系統(tǒng)化研究網絡,要避免重復引進、重復研究。國家應重點扶持幾個成功企業(yè),大力協(xié)同,優(yōu)化布局,整合資源,合作攻關,防止低水平重復建設和盲目發(fā)展,實現(xiàn)讓更多企業(yè)少走彎路、節(jié)約成本的目標。 內容來自123456
進一步深化產品結構調整 內容來自123456
目前,中國碳纖維產品結構還比較單一,缺乏高性能的大絲束產品,因此必須加大產品結構調整,進一步開發(fā)T30012K、24K及T800系列產品,形成T300、T800兩個系列,1K、3K、6K、12K、24K及48K六種牌號產品,提升中國碳纖維產業(yè)橫向發(fā)展的實力。因此,在部件制造方面,要適當購買國外先進設備,攻克關鍵設備國產化的難題;積極與下游單位合作,加強“產、學、研、用”緊密結合,建立相關機制,積極開發(fā)新工藝、新應用。 123456
努力著眼于碳纖維的循環(huán)利用 123456
碳纖維制品多用于特殊領域,其使用壽命和更新周期均有嚴格要求,大量廢棄的碳纖維產品亟待處理。據日本三菱麗陽估計,目前全球廢棄的碳纖維大約為2萬噸。隨著碳纖維生產能力的擴大及增強材料的大量使用,碳纖維的回收利用將會日益重要。
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近年來,國外一些企業(yè)已經開始重視研發(fā)環(huán)境友好型可循環(huán)碳纖維。日本東麗、帝人和三菱已計劃聯(lián)手大規(guī)模生產此類碳纖維,以促進高強輕質材料的回收利用。中國也應借鑒國外的先進理念,將碳纖維的循環(huán)利用逐漸納入研發(fā)范圍之內。
由于技術不過關,中國很多碳纖維裝置出現(xiàn)“趴窩”現(xiàn)象。碳纖維制備過程分為聚合、紡絲、預氧化、炭化和表面處理等多道工序,無論是工藝技術還是設備開發(fā)以及配套材料,只要有一項跟不上研制和產業(yè)化進程,就會影響到碳纖維產業(yè)。 內容來自123456
目前,只有少數(shù)企業(yè)實現(xiàn)了全流程的國產化,但質量尚待考察,大部分碳纖維裝置的關鍵設備還是依賴進口。但像預氧化爐、碳化爐等關鍵設備,因為國外始終對我們“設卡”,依靠進口則隨時面臨“禁運”風險。跟進口設備相比,國產設備在溫度、張力等精度控制方面還有一定差距,導致產品不勻率上升,生產效率也難以提高。所以,碳纖維工程中將這些列入重要研發(fā)內容非常有必要,這些設備的攻關勢在必行。 123456
此外,碳纖維制備用油劑和上漿劑等關鍵原料的開發(fā)也同樣必要,這些原料目前在中國還處于研發(fā)階段,不能滿足生產需求。
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