复合材料：军用到民用，现在到未来
来源：中化新网时间：2015-06-27点击量：834
“到2019年，全球复合材料的市场规模将达到30亿美元，而每年都会有关于复合材料的新技术产生。”近日，国际先进材料与工艺技术学会（SAMPE）北美主席泰德·林奇对复合材料的未来市场做出乐观的预期。面对未来市场，业内人士指出，不得不承认，相比欧美等发达国家，我国先进复合材料行业仍处在起步状态。以飞机结构用复合材料技术而言，我们应用的规模与水平、设计的理念和方法、材料的基础和配套、制造的工艺和设备、创新的政策与引导均较为落后。那么我们应当如何赶上？复合材料正在哪些领域大展宏图呢？中国化工报记者就此进行了采访。
复合材料为汽车轻量化提供了可能，在SAMPE中国2015年会暨第十届先进复合材料展览会上，江苏恒神股份有限公司的展台前，由复合材料制成的汽车构件备受关注。
应用广泛，各国争相发展
当前，业内所说的复合材料主要指由较高强度和模量的碳纤维、芳纶纤维和硼纤维等构成的增强材料。他们以轻质、高强、结构可设计性、结构功能一体化等优异的综合性能，在航空航天、国防军工、能源交通、资源环境等国民经济领域得到广泛应用和重视，是衡量国家综合竞争能力的重要标志，也是国家重点发展的高技术新材料产业之一。
数据显示，2014年美国、日本、欧洲、韩国、中国的碳纤维产量分别为35.1万吨、27.2万吨、27.5万吨、8.2万吨、14.7万吨，而未来几年年产量将进一步上升，预计2018年美国碳纤维产量将达到56万吨左右，中国也将达到28.9万吨。截至2014年底，我国已拥有碳纤维生产企业近40家，理论产能前三名分别是中复神鹰、江苏恒神、威海拓展，理论设计总产能达到1.96万吨。
正如我们所熟知的波音787、空客A350以及中航工业的领航150，由于复合材料优异的力学性能，减重优势和耐疲劳特性，其在航空航天领域已经得到广泛的认知和大量的应用，除航空、航天领域外，复合材料正在与汽车、新能源等行业碰撞出新的火花。
随着宝马i3的上市，复合材料成为了汽车行业的热门话题，复合材料对汽车结构重量的减轻至关重要，也给新能源汽车带来增长的机会。中航复合材料有限责任公司副总经理李宏运表示，到2020年，欧洲轿车二氧化碳排放标准将由现在的130g/km提高至95g/km，中国也将由155g/km的现行标准改为112g/km；车身重量每减少10%，可降低油耗6%~8%，燃油效率提高5.5%，排放降低5%~6%。这些标准将进一步推动复合材料的应用。
据了解，目前，现有的材料体系主要为了满足于航空工业的小批量生产，固化工艺时间较长，很难满足快速成型的要求，汽车要求的成型时间为1~10分钟之内，而汽车上主要使用的大丝束碳纤维国内还没有形成规模生产。
除了汽车行业，大连理工大学副校长、教授贾振元表示，大飞机制造难度高、技术链长、附加值高，已经成为航空制造业需要突破的关键技术之一，未来20年，国内对于大飞机的需求和市场容量也很可观。大飞机的制造正向两个方向发展：安全、减重。碳纤维增强复合材料因其在强度、刚度、耐腐蚀性、抗疲劳性等方面的优势被许多先进飞机厂商看重，空中客车A350的碳纤维增强复合材料含量到达52%，而波音787达到50%。