11月16日,由寻材问料®、碳纤维研习社主办的“2018·第二届国际高性能纤维及其复合材料产业发展论坛”在江苏常州隆重举行,来自国内外高性能纤维复合材料领域的专家、企业家,共同探讨如何应对国内高性能纤维复合材料发展所存在的问题。
论坛现场
此次论坛围绕“碳纤维产业技术与应用”、“芳纶纤维产业技术及应用”、“超高分子量聚乙烯纤维产业技术应用”和“其他高性能纤维产业技术探讨与应用”,特别设立了相关主题的分论坛,共商高性能纤维及其复合材料发展大计。
分论坛一:碳纤维产业技术与应用
分论坛一现场
一种材料的大规模应用一般要用几十年的铺垫,碳纤维复合材料已经有60年的历史,其大规模应用时代已启动。各行各业尝试应用碳纤维复合材料是大规模应用启动的重要的特征,主要标志表现为:规模化以及新的制造技术的出现、成本不断降低、以及各种各样的自动化生产线开始出现。
从全球来看,未来碳纤维的需求量会逐年持续增长,除了航空航天领域,其它主要的增长点在新能源产业,比如新能源汽车、风电领域。在“工业4.0”的条件下,德国已经实现了新能源汽车完整产业链的建立,这也给我们一个非常好的启示。国内的碳纤维的应用发展相对落后,但也取得了一些不俗的成绩。
中国飞机强度研究所(623所)研究员 恒神股份高级顾问 沈真
中国飞机强度研究所(623所)研究员、恒神股份高级顾问沈真在《碳纤维及复合材料在新型地铁上的开发与应用》的演讲中介绍了碳纤维及复合材料在新型地铁上的开发与应用需要面对的困难。国内碳纤维应用的差距,也影响了碳纤维行业的进步,而这种差距,最主要体现在设计上。另外,如何突破高性能碳纤维关键技术,加紧完善碳纤维产业链结构,推动国内碳纤维产业整合是当前及未来一段时间内需要重点解决的问题。
大连理工大学机械工程学院教授 博士生导师 高航
大连理工大学机械工程学院教授、博士生导师高航在《先进复合材料低损伤高效仿加工技术》的演讲中通过生动的视频、形象的文字深入浅出地为大家展示了先进复合材料低损伤高效加工技术。高航教授认为,研究满足先进复合材料低损伤高效加工的工具和工艺装备,离不开对材料性能的分析和研究,通过揭示材料加工机理和产生损伤的机制,差别对待找到材料适合的加工策略,研制出经济实用的高质高效加工工具与设备,并预言未来先进材料加工工艺设备将朝着数字化、自动化、智能化的方向发展。
中国中车唐山机车车辆有限公司技术研究中心技术经理 中车资深专家 高级工程师 李明
中国中车唐山机车车辆有限公司技术研究中心技术经理、中车资深专家、高级工程师李明在《轨道交通方面碳纤维复合材料的轻量化应用》的演讲中介绍了碳纤维复合材料在时速400公里高速列车上的轻量化应用。国外对复合材料在高速动车组中的应用研究起步较早,而国内近年也已开展了整车车体、司机室、整体设备舱、转向架构架和枕梁等方面的研究工作,逐步开始装车运用。
日本的N700系列车每延米长度的质量最轻,约为1.73t/m,说明列车轻量化水平较高,法国TGV-Duplex、AGV、德国ICE3、AVE等系列车每延米长度的质量为2t/m左右,说明列车轻量化在高速化的进程中普遍受到关注。
目前,我国正在研发下一代大载重货车、快捷货运列车、更高速度高速列车/磁浮列车,都将大量采用基于新材料、新工艺、新结构的轻量化技术,以提升整车运行能效。
德国SGL集团 碳纤维事业部 销售经理 吕晓超
德国SGL集团碳纤维事业部销售经理吕晓超发表了《大丝束碳纤维规模化应用及产业布局》的主题演讲。
阿科玛常熟研究中心 工程师朱金春博士
阿科玛常熟研究中心复合材料工程师朱金春博士发表了以《热塑树脂早真空灌注和RTM等闭模工艺中的应用》为主题的演讲。
分论坛二:芳纶纤维产业技术及应用
芳纶纤维最早开发于20世纪60年代初,最初作为宇宙开发材料和重要的战略物资而鲜为人知。冷战结束后,芳纶作为高技术含量的纤维材料大量用于民用领域,才逐渐为人所知。自20世纪60年代美国杜邦公司成功地研发出芳纶纤维并率先实现产业化后,迄今30年多年中,芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程,现在国外芳纶无论是研发水平还是规模化生产都日趋成熟。
分论坛二现场
芳纶纤维及其复合材料是先进新型材料发展的重要方向,其具有高比强度、高比模量、可设计性好、耐腐蚀、抗疲劳性能好等一系列的优异性能,既可作为承载负荷的结构材料,又可作为防热、防烧蚀、防腐蚀的功能性材料,芳纶也因此被称为“全能纤维”。
在航空航天、武器装备、轨道交通、电动汽车、高端制造业等领域的尖端技术发展中,特别是在结构轻量化中具有无可替代的地位,芳纶纤维及复合材料的应用水平和用量已成为衡量新一代装备先进性的重要标志,在新型现代军事装备中的战略作用越来越大,显著提升了装备性能和效能,并且在可预见的未来不会出现可替代材料,这也是促使芳纶行业发展的有利因素。
蓝星(成都)新材料有限公司副总经理 总工程师 崔晓静
蓝星(成都)新材料有限公司副总经理、总工程师崔晓静在《国产芳纶应用技术与生产提升的思考》的演讲中表示,蓝星(成都)新材料有限公司目前已形成以高分子化工新材料研究、设计、生产和销售为主的科技型企业,并于今年在1000吨生产线上进行脱瓶颈扩产改造,同时公司规划了芳纶二期工程,使芳纶产能达到经济规模。
中化国际(控股)股份有限公司高性能材料事业部芳纶事业部技术总监曹煜彤发表了以《国产化对芳纶纤维的突破及应用》为主题的演讲;清华大学的庹新林发表了以《对位芳纶纤维产业发展现状和未来挑战》为主题的演讲。
清华大学 庹新林
兆昌化工(上海)有限公司销售总监 华凯
兆昌化工(上海)有限公司【下称“兆昌化工(上海)”】销售总监华凯在《全球芳纶纤维产业发展的现状和未来挑战》为主题的演讲中分析,2017年我国多家企业已经建立500~1000吨/年的对位芳纶生产线,开始有小批量生产,正在进行稳定和应用研究,建设规模也在扩大。主要企业有泰和新材、中蓝晨光化工、仪征化纤、中芳特纤等,总产能约5000~8000吨。间位芳纶产能1.6万吨,生产企业以烟台泰和、超美斯新材、广州彩艳为主。产量约9000吨,目前应用以过滤材料为主,比例达60%以上。
华凯表示,我国虽然建立了芳纶生产线,但关键技术没有突破,离大规模稳定化生产还有距离,主要表现在:产品质量不稳定、生产成本高、专利技术转化、商业利用方面不足。兆昌化工(上海)设立了自理清关,全面提供由海外工厂到国内用户的门到门供应链服务。
上海工程技术大学 孔海娟
上海工程技术大学孔海娟发表了以《芳纶高性能化研究与产业化》为主题的演讲。
分论坛三:超高分子量聚乙烯纤维产业技术应用
超高分子量聚乙烯纤维又称高强高模聚乙烯纤维,是目前世界上比强度和比模量最高的纤维,其分子量在100-500万之间。超高分子量聚乙烯纤维具有极高的强度和模量,比强度是同等截面钢丝的十多倍,模量达到87-172GPa,强度和模量高于芳纶,仅次于特种碳纤维。超高分子量聚乙烯纤维密度低、较为轻便,密度小于水,仅有0.97-0.98g/cm3,具有抗辐射、耐腐蚀、耐磨的特点。
超高分子量聚乙烯纤维的优良性能使其广泛用于各个民用领域,如强度高、耐腐蚀使其被用于缆绳、渔网、船体构件;相同直径的超高分子量聚乙烯纤维绳索强度是常用纤维绳索强度的4倍,可被用于建筑业、货物运输业的各种绳索;安全帽、医疗安全包装、体育器械等多个方面也有应用空间。
分论坛三现场
北京普诺泰新材料科技有限公司董事长 周庆博士
北京普诺泰新材料科技有限公司董事长周庆博士发表了以《对位芳纶纤维与UHMWPE纤维混杂复合材料防弹性能及其防护机制的最新研究》为主题的演讲。
周庆介绍,随着科学技术的发展,尤其是反装甲武器威力的日益增强与特种武器的出现,对个体防护、坦克车辆以及其他军事车辆的防护性能和生存能力提出了更高的要求,不仅要具备优良的抗弹道侵彻性能,而且还要具有轻量化、高机动性、抗爆、防辐射、防探测等能力。
随着新材料技术的发展以及复合材料在军事领域应用范围的不断扩大,用作防弹的复合材料也在不断地推陈出新,并得到了迅速的发展。由于对位芳纶纤维和UHMWPE纤维具有优异的力学性能—高强度、高模量,目前这两种纤维防弹复合材料在防弹领域有着最为广泛的应用。以对位芳纶纤维和UHMWPE纤维为原料, 通过热压工艺制备UD结构的防弹复合材料。基于弹击实验研究对位芳纶纤维与UHMWPE纤维混杂复合材料的防弹性能,分析其在弹道侵彻作用下的防弹机制和破坏机制。
同济大学土木工程学院副教授 余江涛
同济大学土木工程学院副教授余江涛发表了以《当混泥土离开钢筋-超高性能纤维混泥土的应用》为主题的演讲。
北京威亚高性能纤维有限公司技术总监 李志坚
北京威亚高性能纤维有限公司技术总监李志坚发表了以《超高分子聚乙烯纤维在工程装备上的应用》为主题的演讲。
上海固甲新材料科技有限公司总经理 马飞飞
上海固甲新材料科技有限公司总经理马飞飞发表了以《柔性高性能树脂复合材料在防割防刺方面的应用》为主题的演讲。
商用船舶及运动部门 帝斯曼迪尼玛中国业务区经理 李大松
商用船舶及运动部门帝斯曼迪尼玛中国业务区经理李大松发表了以《Dyneema超强聚乙烯纤维的创新应用》为主题的演讲。
分论坛四:其他高性能纤维产业技术探讨与应用
分论坛四现场
中南大学粉末冶金研究院副院长、湖南世鑫新材料有限公司肖鹏教授
中南大学粉末冶金研究院副院长、湖南世鑫新材料有限公司肖鹏教授发表了以《高性能陶瓷复合材料在轨道交通的应用》为主题的演讲。
江苏奥神新材料股份有限公司总经理 陶明东
江苏奥神新材料股份有限公司总经理陶明东发表了以《高性能聚酰亚胺纤维产业化及其应用》为主题的演讲。
中蓝晨光化工研究设计院有限公司 有机纤维事业部 副总经理 范新年
中蓝晨光化工研究设计院有限公司有机纤维事业部副总经理范新年发表了以《PBO超级纤维的技术突破及应用》为主题的演讲。
山东大学教授 中国电工技术学会委员 中国金属学会炭素材料分会委员 袭建人
山东大学教授、中国电工技术学会委员、中国金属学会炭素材料分会委员袭建人非常看好碳纤维增强碳化硅陶瓷复合材料在汽车上的应用,并十分关心复合材料回收再利用的问题。
袭建人在《碳纤维增强碳化硅陶瓷复合材料在汽车上的应用》为主题的演讲中表示,不论从环境保护还是资源利用的角度,复合材料的回收再利用是非常必要的。“其实废弃物就是宝贵的资源,所以回收再利用从环保、资源、汽车行业的法律法规、市场等经济效益上都很有必要性。将来最有发展前景的是分离利用,就是把碳纤维分离出来。”
海宁安捷复合材料有限公司研发主管 徐智浩
海宁安捷复合材料有限公司研发主管徐智浩发表了以《高性能、低成本玄武岩连续纤维及其复合材料在土木工程中的应用》为主题的演讲。
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