高性能纖維迎來大好機(jī)遇

中國工程院院士 王玉忠：碳纖維阻燃新方法引關(guān)注

王玉忠介紹了碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的阻燃新方法，即只對碳纖維進(jìn)行表面阻燃處理，并將其用于增強(qiáng)環(huán)氧樹脂，無需額外添加阻燃劑，即可賦予復(fù)合材料優(yōu)異阻燃性能的阻燃新方法。

王玉忠研究團(tuán)隊(duì)首次將LbL技術(shù)應(yīng)用于表面處理碳纖維，所得復(fù)合材料具有良好的綜合性能。一次浸漬法可在碳纖維表面快速構(gòu)筑阻燃涂層，具有快速、簡便、無污染、不會在碳纖維表面引入缺陷等特點(diǎn)，與碳纖維生產(chǎn)時的上漿過程相結(jié)合，在上漿過程中對碳纖維進(jìn)行阻燃改性處理。

中國商飛上海飛機(jī)制造有限公司副總工程師 劉衛(wèi)平：未來客機(jī)將大量應(yīng)用復(fù)合材料

碳纖維復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度、比模量、可設(shè)計(jì)性好、可整體成型、耐疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)，已成為商用飛機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，也是衡量新一代民機(jī)技術(shù)水平先進(jìn)性的重要標(biāo)志，更是降低成本、提高性能和市場競爭力的重要因素之一，波音新近研制的B787的復(fù)合材料用量已達(dá)到50%。

劉衛(wèi)平認(rèn)為，大量應(yīng)用復(fù)合材料也是我國研制與發(fā)展大型客機(jī)的必由之路。他還介紹了我國商用飛機(jī)上復(fù)合材料的應(yīng)用部位、材料及工藝情況，以及復(fù)合材料及其原材料的發(fā)展路徑等。

北京新能源汽車股份有限公司工程研究院院長 楊子發(fā)： CFRP在汽車領(lǐng)域發(fā)展空間廣闊

新能源汽車由于其技術(shù)需求，更需要進(jìn)行輕量化，以緩解“電動化”、“智能化”帶來的車重增加，解決“里程焦慮”、整車耐久性等問題。因此，新能源汽車對輕量化有更迫切的需求。碳纖維復(fù)合材料已成為輕量化重要途徑，成為現(xiàn)階段及未來車用復(fù)合材料輕量化技術(shù)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。通過對國內(nèi)外輕量化技術(shù)發(fā)展路線的分析，楊子發(fā)提出，國際領(lǐng)先技術(shù)水平的企業(yè)正從單一輕量化車身技術(shù)向多材料混合車身技術(shù)方向發(fā)展。

對于碳纖維復(fù)合材料在新能源汽車中應(yīng)用的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，楊子發(fā)認(rèn)為，無論是全新開發(fā)或是材料替換，對于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）零部件應(yīng)用來說，均需要全新設(shè)計(jì)，在理解產(chǎn)品的特征要求的技術(shù)上，充分發(fā)揮CFRP的特點(diǎn)。因其豐富的結(jié)構(gòu)形式和性能可設(shè)計(jì)性，在解決現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品驗(yàn)證不足，以及產(chǎn)品尺寸和品質(zhì)不穩(wěn)定、成本較高等問題后，CFRP將在汽車領(lǐng)域有更大的發(fā)展空間。

中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司研究中心副主任 劉韶慶：軌道交通用復(fù)合材料需求大

劉韶慶介紹了國內(nèi)外高速動車的發(fā)展情況及其對復(fù)合材料的需求，并預(yù)計(jì)到2020年，軌道交通對復(fù)合材料的需求將超過300噸，到2025年，需求將達(dá)到2000噸，如此需求規(guī)模，將極大促進(jìn)碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。他還介紹了碳纖維在中國標(biāo)準(zhǔn)動車組CFRP設(shè)備艙、下一代地鐵、復(fù)合材料高速磁懸浮列車、復(fù)合材料高速動車組等方面的探索與實(shí)踐。

劉韶慶指出，雖然復(fù)合材料在輕量化、提高舒適性以及維護(hù)等方面有著優(yōu)異的性能，但在軌道交通車輛上大規(guī)模應(yīng)用仍面臨著一些問題，例如原材料成本較傳統(tǒng)金屬材料偏高；現(xiàn)有材料難以滿足軌道車輛防火要求；軌道交通復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺失、質(zhì)量穩(wěn)定性較差，缺陷難溯源等。能否有效解決這些問題將成為復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域拓展的關(guān)鍵。

東南大學(xué)黨委常委、經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院黨委書記 仲偉俊：通過軍民融合提升民用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平

當(dāng)前，軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)成為國家七大發(fā)展戰(zhàn)略之一，軍民融合產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新成為實(shí)施軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略的核心任務(wù)之一。仲偉俊表示，我國成功的、標(biāo)志性的重大科技創(chuàng)新工程和產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，絕大多數(shù)在以國防為代表的公共產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，民用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的標(biāo)志性成果還不是很多。未來需要通過軍民融合，帶動我國民用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平加快提升。

仲偉俊指出，民營企業(yè)參與國防科技產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的途徑有4個：一是政府實(shí)施的國防科技創(chuàng)新工程，盡可能支持民營企業(yè)參與合作，盡可能采購民營企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品；二是放寬國防科技產(chǎn)業(yè)的市場準(zhǔn)入，將國防科技創(chuàng)新工程中的部分子項(xiàng)目直接外包給民營企業(yè)；三是支持國防科技產(chǎn)業(yè)已有的先進(jìn)技術(shù)向民營企業(yè)轉(zhuǎn)移；四是政府應(yīng)積極采購本國企業(yè)的自主創(chuàng)新產(chǎn)品。

東華大學(xué)副校長 陳南梁：經(jīng)編可編織性研究賦予纖維更高性能

高性能纖維普遍具有高強(qiáng)度、高模量、高剛度、低延伸等特點(diǎn)。經(jīng)編技術(shù)的最基本原理是要將紗線彎曲成圈，然后相互串套而形成織物。然而高性能纖維紗線的編織打結(jié)強(qiáng)度卻非常低，通常為常規(guī)滌綸纖維的25%左右。

近年來，陳南梁團(tuán)隊(duì)開展了高性能纖維經(jīng)編可編織性的系統(tǒng)研究，不僅建立了一套經(jīng)編可編織理論研究體系，指導(dǎo)高性能纖維經(jīng)編生產(chǎn)技術(shù)和裝備發(fā)展，而且對高性能纖維經(jīng)編產(chǎn)品的機(jī)械力學(xué)性能進(jìn)行了模擬預(yù)測，拓展了其在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，具有非常重要的意義。他介紹了當(dāng)前高性能纖維經(jīng)編可編織性最新研究成果——半剛性太陽能電池帆板、大型星載天線金屬網(wǎng)等的技術(shù)特點(diǎn)和成果應(yīng)用。

煙臺泰和新材料股份有限公司芳綸事業(yè)部總經(jīng)理 王典新：安全防護(hù)裝備未來趨勢緊扣民用

安全防護(hù)是產(chǎn)業(yè)用紡織品的重要領(lǐng)域之一，芳綸等功能性安全防護(hù)纖維在個體、裝備防護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前芳綸等防護(hù)纖維已在多領(lǐng)域進(jìn)行推廣使用，但仍需進(jìn)一步研究制品的機(jī)械性能、熱性能、光性能、電性能等，以滿足不同領(lǐng)域的使用需求。

王典新認(rèn)為，科技性、功能性、環(huán)保性、人性化、民用化將是安全防護(hù)裝備未來的發(fā)展趨勢，安全防護(hù)用纖維生產(chǎn)技術(shù)高效化、產(chǎn)品功能多元化、復(fù)合功能化、國產(chǎn)化也是目前急需解決的，芳綸以其優(yōu)異的防護(hù)特性和環(huán)境友好性，必將進(jìn)一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域。

中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員 陳鵬：國產(chǎn)超高分子量聚乙烯纖維仍需完善

超高分子量聚乙烯纖維具有密度小，耐紫外線、耐腐蝕等穩(wěn)定的化學(xué)性能及突出的抗沖擊、抗切割等優(yōu)異性能，應(yīng)用十分廣泛。當(dāng)前國產(chǎn)超高分子量聚乙烯纖維在綜合性能上相當(dāng)于荷蘭DSM公司的SK7系列產(chǎn)品，基本滿足了安全防護(hù)需求，具有一定的性價比優(yōu)勢，但在超高強(qiáng)、耐蠕變等高端產(chǎn)品領(lǐng)域，國產(chǎn)纖維與DSM公司的SK99（或T90）、DM20等產(chǎn)品仍有顯著差距。

陳鵬結(jié)合中科院在先進(jìn)材料領(lǐng)域的中長期發(fā)展規(guī)劃，探討了自主研制高強(qiáng)型、功能化纖維并進(jìn)一步完善技術(shù)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的潛在途徑。

江蘇神鶴科技發(fā)展有限公司董事長 郭子賢：降成本是未來超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)關(guān)鍵

郭子賢提出，未來超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)工程技術(shù)及裝備的發(fā)展首要任務(wù)是如何大幅度地降低生產(chǎn)成本，滿足更加廣闊的市場需求。同時，要解決易燃、易爆和有毒氣體散發(fā)等問題，實(shí)現(xiàn)真正意義上的大規(guī)模化生產(chǎn)。

超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)工程技術(shù)及裝備的另外一個發(fā)展方向是如何克服纖維耐熱性差和易蠕變等缺陷，以便拓寬產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。

東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長 張清華：聚酰亞胺纖維將成高性能纖維典型代表

聚酰亞胺纖維以其優(yōu)良的力學(xué)性能、耐熱穩(wěn)定性、耐輻射特性有望成為下一代有機(jī)高性能纖維的典型代表。近年來，我國聚酰亞胺纖維的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展，其中東華大學(xué)的干法紡絲在江蘇奧神新材料有限公司成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，建成了國際上首條干法紡聚酰亞胺纖維2000t/a生產(chǎn)線，其技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位。

張清華指出，聚酰亞胺纖維制品如織物、絮片等在環(huán)境保護(hù)、汽車領(lǐng)域、特種防護(hù)、高性能纖維紙、航空航天及國防軍工、高強(qiáng)高模PI纖維復(fù)合材料等領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用。

四川省紡織科學(xué)研究院總工程師 王樺：高性能纖維在環(huán)保領(lǐng)域需求廣泛

袋式除塵作為控制工業(yè)煙氣細(xì)顆粒物PM2.5排放的主流技術(shù)，目前應(yīng)用廣泛。2017年國家和部分省市相繼出臺了環(huán)保政策和排放標(biāo)準(zhǔn)，推動了袋式除塵行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。目前，國內(nèi)外用于煙氣治理的高溫濾料纖維主要有PPS（聚苯硫醚）、Nomex（芳香族聚酰胺）、P84（聚酰亞胺）、PTFE（聚四氟乙烯）、玻璃纖維及PSA（芳砜綸）纖維、 三聚氰胺纖維等，實(shí)際應(yīng)用中往往采用多種纖維配合。

隨著我國環(huán)保重視程度的加深，環(huán)境治理投資穩(wěn)定增長，過濾材料的市場需求逐步增加，高性能纖維因其突出的耐高溫性能、高拉伸強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)異性能，必將在高溫?zé)煔獬龎m行業(yè)中占據(jù)強(qiáng)有力的地位，贏得廣闊的市場。

中共連云港市委常委、連云港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)黨工委書記 曹衛(wèi)東：連云港發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)有三大優(yōu)勢

作為“三新一高”的主要組成部分，新材料產(chǎn)業(yè)是連云港重點(diǎn)培育的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。連云港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)在發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)、特別是高性能纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)方面具有三大優(yōu)勢：

一是發(fā)展基礎(chǔ)更加堅(jiān)實(shí)。堅(jiān)持以高性能纖維產(chǎn)業(yè)為核心，重點(diǎn)發(fā)展碳纖維、聚酰亞胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維、差別化氨綸纖維等板塊，集聚了近百家新材料企業(yè)，其中國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)1家、國家高新技術(shù)企業(yè)11家，已成為國內(nèi)品種較為齊全、產(chǎn)業(yè)特色鮮明的高性能纖維產(chǎn)業(yè)基地。

二是發(fā)展方向更加清晰。依托行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，全力突破復(fù)合材料及應(yīng)用端，進(jìn)一步推動多元化、規(guī)模化、低成本發(fā)展，迅速形成國內(nèi)一流的高性能纖維產(chǎn)業(yè)基地。

三是發(fā)展環(huán)境更加優(yōu)化。今年4月份，連云港市召開“高質(zhì)發(fā)展、后發(fā)先至”動員部署大會，明確提出要加大支持力度、做優(yōu)做強(qiáng)“三新一高”產(chǎn)業(yè)，這將為新材料產(chǎn)業(yè)帶來新的機(jī)遇。連云港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)將從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求側(cè)入手，進(jìn)一步加大投入和引導(dǎo)力度，努力打造一流的發(fā)展環(huán)境。