产业化前景广阔
“随着我国工业的迅猛发展,电力增容扩容剧增,每年新增导线需求达80万-100万公里,但目前的导线性能难以满足要求,因而高性能碳纤维复合芯导线的面世正逢其时。”朱波说。
不仅如此,高性能碳纤维复合芯导线的推广对我国节能降耗、改善环境、推动新兴产业发展还有着非常重要的意义,具有广泛的应用前景。据测算,利用该技术制备碳纤维复合芯导线后,全国可以在同等输电能力下节省导电铝材近一半,大量降低有色金属消耗。同时,每1万公里导线需要消耗碳纤维约800吨,可以带动我国碳纤维行业的快速健康发展。
正是看到碳纤维复合芯导线的巨大市场前景,国内众多企业纷纷与山东大学碳纤维工程技术研究中心展开合作,并已经成功实现了产业化。其中,山东鲁发碳纤维复合材料公司在济南市天桥区建设的碳纤维复合芯导线芯棒项目,年生产能力达2万公里;河北硅谷化工公司年产1.5万公里的碳纤维芯棒项目,年产值超过1.3亿元;此外,青岛汉缆公司、河南科信电缆公司、内蒙古浩源碳纤维公司的相关项目均已或正在实现产业化。
目前,以我国自主知识产权生产的碳纤维导线产品在北京、河北、河南、江苏、新疆、内蒙古、山西等多个省份挂网运行,运行状况良好,经济效益和社会效益十分显著。
碳纤维:21世纪最有生命力新型材料
碳纤维及其复合材料被称为“21世纪最有生命力的新型材料”。
作为重要的军用物资,在发达国家,碳纤维大量应用于火箭、导弹发动机外壳、喷管,坦克、装甲车零部件,穿甲弹弹托,火箭弹尾翼,车辆发动机耐热零部件,型号武器的轻量化部分,卫星壳体等,国内高性能战斗机上也已经大量使用了碳纤维复合材料。
在民用行业,国外碳纤维已经渗透到体育器材、娱乐休闲、旅游设施、汽车构件、建筑、冶金、新型材料等多个领域。
世界碳纤维生产主要集中在日本、英国、美国、法国、韩国等少数几个发达国家和我国台湾省。西方国家对我国的高性能碳纤维一直实行军事封锁和禁运政策,目前我国碳纤维用量的九成以上依赖进口。2009年世界碳纤维产量4万吨左右,预计2015年需求量将超过8万吨。
国家科技部、国防科工委、总装备部、国家发改委等多个部委共同投资攻关,连续设立“863”、“973”、国债专项等开展相关工作,确立以中科院山西煤化所、北京化工大学国家碳纤维工程技术中心、山东大学碳纤维工程技术研究中心3家科研单位为科研核心,系统开展碳纤维及其原丝的机理及产业化工作,取得了很大进展。目前我国国防及航空航天领域中所用的碳纤维基本达到T300的水平,国内生产的T300碳纤维已经在飞机、导弹、火箭及型号武器中开始实验应用。