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行业分析

绿色低碳铸就复合材料新风尚
来源:中国科技日报  2015-09-15 13:42:00
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=2011

——“第二十一届中国国际复合材料工业技术展览会”亮点纷呈

  9月2日一大早,上海世博展览馆门前人头攒动,来自各地的观众涌入“第二十一届中国国际复合材料工业技术展览会”,期待从来自美国、德国、英国、韩国和日本等23个国家和地区约470家知名展商中,感受业界最新技术的潮流和亮点。

  据有关资料显示,复合材料将在未来迅速发展,成为与金属、高分子材料、无机非金属材料并驾齐驱的四大材料之一。而世界复合材料将以年均6%的增速发展,这个行业发展的重心已从北美和欧洲转向亚洲(今年将占世界比例的46%),尤其是中国。

  碳纤维霸气十足

  一辆黛绿色F1赛车,霸气十足地趴在江苏澳盛复合材料科技有限公司的展台旁,相关负责人告诉科技日报记者,它非常强悍,因为外壳表面是碳纤维3k双向布,里面是t700。这种复合材料是以碳纤维编织或多层复合而成,因为又轻又坚硬,在汽车领域的应用多年来率先从赛车开始,F1车队一直用其制造赛车车身和碰撞缓冲构件,从而显著减少赛事中的重伤事故。

  近年来,碳纤维在民用汽车中得到了广泛应用。用其制造的汽车车身,寿命可达几十年,并且车辆的抗挤压能力也令人惊叹。这种复合材料的能量吸收能力比金属材料高四五倍左右,而且身轻如燕,可降低车辆油耗,另外其不受传统车身结构的限制,车的造型可以像做发型一样翻新。

  或许有人会担忧,碳纤维相比传统旧车车身容易回收再利用的钢铁和铝,恐怕会像塑料袋一样难以降解回收利用。从某种角度来说,碳纤维材料可能在“人老珠黄”之后会成为一堆废物。而目前,知名汽车制造商正与航空航天机构合作,试图解决这一问题。例如,德国宝马公司已一马当先,研发出了最新的处理碳纤维“边脚料”方法,通过高温分解,令其能够退回到未加工的状态。

  环保材料刷新眼球

  我国世界碳排放有可能于2030—2035年达到峰值,既定的碳排放目标将下降50%,这对所有复合材料企业来说既是机会,又是挑战。

  走进新产品展区开设的“木塑复合材料体验馆”,人们不由得眼前一亮。只见展示的木塑复合材料是一半以上的农业废弃物如木粉、稻壳、秸秆等植物纤维,与用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等代替通常的树脂胶粘剂混合而成新型复合材料,可以广泛应用于建材、家具和物流包装等行业。

  近些年来,这种新兴的环保复合材料在世界上以美国及欧洲为代表的国家中备受关注和认同。虽然中国木塑复合材料起步晚,但经过近十几年的快速发展,不仅在数量上年总产量达百万吨左右(相当于350万立方以上木材),大幅度超越美国,目前世界排名第一,并且国内木塑材料/制品的核心技术已跃居世界领先水平,出口总量近20万吨。

  据了解,目前我国木塑行业已从木塑复合的初级阶段进入技术要求更高的生物质塑化材料层面,成为全球生物质复合材料产业领域一支举足轻重的力量。

  可再生能源的新宠

  业内人士指出,最近几年内新材料方面的快速进展将使人类在能源,尤其是可再生能源方面取得重大突破。

  英国STRUCTeam有限公司中国区技术经理王盛琪接受科技日报记者采访时说,目前复合材料在新能源领域备受青睐,主要是其在应用上可体现出功能性的提高,以及直接导致节省能源的轻量化设计。其应用主要表现在风力发电、海洋潮汐能,还在交通方面如新能源汽车、列车轨道交通;工业方面的机械手臂,用于海下石油天然气的开采,还用于一些复合材料部件,传动轴、弹簧等。

  例如,目前国外采用碳纤维替代部分以往风力发电叶片的玻璃纤维是一个趋势,由于碳纤维复合材料的高模量、高强度特性,具有更好的疲劳性能,可以明显降低在100多米高空旋转的涡轮机叶片的重量,提高发电量。

  日前,为了加速能源科技领域的研究,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室研发了确保具有抗辐射能力的纳米复合材料,以代替不锈钢给核反应堆做内壁,延长核反应堆的使用寿命,并使核燃料更高效的利用。由此,采用纳米复合材料设计的模型将使核电站更为安全。

文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=2011