芳纶纤维及其发展现状

芳纶1414纤维及其研究进展

1.芳纶纤维简介

Kevlar纤维是芳香族聚合物纤维,是以对苯二胺和对苯二甲酰为原料,在有机溶液中进行低温缩聚,得到高性能、高结晶度的树脂釆用液晶纺丝新技术,溶于浓硫酸或六甲基酸酷胺等一些溶剂中配成纺丝原液,然后用干湿法纺丝的技术制备而成。Kevlar纤维的分子链是由苯环和醜胺基按一定规律排列而成。醜胺基团的位置又都在苯环的直位上,故而这种聚合物具有良好的规整性,致使Kevlar纤维具有高结晶度。这种刚性的聚集状分子链,在纤维轴向是高取向的,分子链上的氢原子将和其它分子链上的基(酷胺基团内)结合生成氢键,成为高聚物分子间的横向联结。Kevlar纤维这种苯环结构,使它的分子链难于旋转,高聚物分子不能折叠,又是伸展状态,形成体状结构,从而使纤维具有很高的模量。聚合物线性结构的分子间排列十分紧密,在单位体积内可容纳很多聚合物分子,这种高致密特性使纤维具有较高的强度。此外,这种苯环结构由于环内电子的共辆作用,使纤维具有化学稳定性,又由于苯环结构的刚性,使高聚物具有晶体的本质,使纤维在高温状态下具有尺寸稳定性。

2.表面处理纤维

借助超临界二氧化碳的溶胀及携带性能，将六亚甲基二异氰酸酯（&’）( 携带进入芳纶中，并对纤维进行改性，利用力学性能测试!红外光谱!扫描电镜!)*射线光电子能谱方法测试了纤维的力学性能以及纤维与基体树脂的界面黏附性能，观察了纤维的表面形貌，分析了纤维表面的元素分布等结果表明：经改性的纤维强度及模量均有提高；纤维表面变得粗糙，+ 元素含量明显增加，极性基团增加；复合材料界面剪切强力明显增加，表明纤维更适合用作复合增强材料。

[1] 周建军,孔海娟,张蕊,马禹,滕翠青,余木火. 超临界二氧化碳下以六亚甲基二异氰酸酯改性芳纶[J]. 合成纤维,2012,05:1-4.

对位芳给(Para-aramid fiber)主要品种是凯夫拉,其化学名称为聚对苯二甲酷对苯二胺(PPTA),是一种新型高科技合成纤维,具有高强度、高模量、高结晶度和高取向度,由于它出色的热稳定性能和化学惰性,使其成为了高性能复合材料增强纤维的最佳候选之一。

[1] Jia C.X,Chen P., Lin B., Wang Q., Liu C.,Yu Q.,Effects of Twaron fiber surface treatment by air dielectric barrier discharge plasma on the interfacial adhesion in fiber reinforced composites[J], Surface Coatings and Technology. 2010,204(21-22):3668-3675.

虽然芳纶纤维具有优异的力学性能和化学稳定性及耐高温性能，但由于纤维表面光滑，缺少活性基团，表面能低，反应活性低等特点，导致化学镀金属难以直接在纤维表面沉积，且纤维与金属镀层结合力差，金属镀层容易脱落，从而影响纤维的导电性和耐久性。因此，必须对芳纶纤维进行表面改性，找出最佳的改性工艺条件，在保证纤维的本体强度不受损失的前提下，提高纤维的表面粗糙程度，增大纤维表面积与表面活性，以增加纤维与金属镀层的结合力和粘结性，提高纤维的导电性。

在芳纶纤维表面镀覆导电金属，使纤维表面金属化，可使其具有消除静电、导电、电磁屏蔽的功能，而且具有比金属线质轻、柔软的特点。本文通过对芳纶纤维的表面预处理，采用化学镀的方法，分别制备了导电性能良好的镍-铜复合镀层和银镀层的导电芳纶纤维，并对其性能进行了研究。

[1] 梁晶晶. 导电芳纶纤维的制备与性能研究[D].上海大学,2013.

芳纶纳米纤维将以非织造板材的形式应用于锂离子电池（LIBs）隔膜的制造，公司将于2014 年进行该纤维的商业化生产。据介绍，到现在为止，帝人公司的芳纶纳米纤维仅在实验室中生产，其生产的板材可在300°C 下保持形状。芳纶纳米纤维耐高温、耐氧化的性能可增强汽车用锂离子点知和静止电力贮存的安全性，保证电池在高容量、高能量密度应用中减少火灾的危险，比传统的隔膜更具优势。

[1]翼德. 帝人集团新推芳纶纳米纤维[J]. 纺织装饰科技,2012,02:21

用不同浓度的甲苯一2,4一二异氰酸酷(TDI)溶液改性Technora纤维表面的效果，经TDI改性后,纤维表面的粗糙度增加,纤维表面接枝了大量极性基团,纤维的抗断裂强度平均增加了4.6%,改性后纤维与水的接触角平均降低了19.20,在与树脂基体复合时,界面剪切强度最大增加了40.8%,有效的改善了纤维与树脂的界面性能,最后对改性机理进行了探讨。

[1]尤志强. 对位芳纶的表面改性研究[D].东华大学,2010.

Gu R, Yu J, Hu C, et al. Surface treatment of para-aramid fiber by argon dielectric barrier discharge plasma at atmospheric pressure[J]. Applied Surface Science, 2012, 258(24): 10168-10174. 在专外文件名7

3.芳纶纤维染色

Xia[12]等人用硫酸对对位芳纶进行表面改性，通过正交实验确定预处理的最优条件，并在扫描电镜下观察纤维的形态结构变化，傅里叶红外光谱分析改性后纤维的化学基团，实验表明，改性的对位芳纶表面更加光滑，部分聚合物分子被酸解，纤维表面上的活性染料基团也增多，因此也提高了对位芳纶的染色性能，染色深度，耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度纤维的最佳改性条件为用2%的硫酸在40 ℃下处理1 h。

[12] Dong Xia, Li Jing Wang. Sulfuric acid treatment of aramid fiber for improving the cationic dyeing performance[J].Advanced materials research, 2012, 12(627): 243-247.

王春梅[10]等人采用酸（15 g/L磷酸）和碱（8 g/L氢氧化钠）改性的方法对对位芳纶进行预处理，通过选择合适的染料、纤维改性方法及染色方法对纤维进行染色，探讨改性条件、染料种类和用量、染浴pH值、染色温度、染色时间等对染色性能的影响。其结果表明，经碱改性的对位纶用分散染料，染色的最佳工艺为染料质量分数不超过5％，染液pH值5，在130 ℃染色60 min；经碱改性染色对位芳纶纱线的耐皂洗色牢度4～5 级，耐升华色牢度与染料品种有较大关系。经酸改性的对位芳纶用阳离子染料染色的最佳工艺为染料质量分数不超过5％，染液pH值4～5，在120 ℃染色60 min；酸改性染色对位芳纶纱线的耐皂洗色牢度达到4～5 级，耐升华色牢度达到4 级。

[10] 王春梅, 李朝辉, 季涛. 芳纶1414纱线碱/酸改性的染色工艺[J]. 印染, 2011, (19): 28-32.

王剑炜[13]等人通过对对位芳纶助染剂预处理，进行阳离子染料染色实验，探讨染色工艺参数对对位芳纶染色性能的影响。实验表明，染色最佳工艺为染料质量分数5%，助染剂质量分数2%，氯化钠质量分数15 g/L，染浴pH为4.5，染色温度110 ℃，染色保温时间60 min，染色后耐皂洗色牢度可达到4～5 级。

[13] 王剑炜,王华,谭艳君.助染剂处理芳纶纤维的阳离子染色性能探究[J].印染助剂, 2012, 9(34): 19-22.

Kazumasa Hirogaki[14]等人通过电子束诱导接枝聚合的方法对对位芳纶进行表面改性，在电

子束辐射作用下，含有阴离子基团的乙烯基单体会和纤维表面的自由基发生反应，支链通过共价键附着在纤维表面，作者选用了丙烯酸和丙烯酸酯两种乙烯基单体，丙烯酸是一种含有羧基的阴离子单体，而丙烯酸酯是一种疏水单体，经过表面改性的对位芳纶用亚甲基蓝进行染色。在不同比例的丙烯酸和丙烯酸酯接枝聚合情况下，对位芳纶的染色情况以及经过洗涤后织物的褪色情况也各有不同，当丙烯酸酯和丙烯酸的比例＞10织物染色较浅，和未处理过的纤维差不多，而＜10的时候织物可以深染。当丙烯酸的质量分数＜0.099 mmol/g时，对位芳纶不易上染，其亮度值和未处理过的纤维差不多，当丙烯酸单体质量分数＞0.099 mmol/g时，织物可以染上比较深的颜色，亮度值也小于未处理过的纤维。

[14] Kazumasa H, Norie K, Takashi F, etc. Improvement of Dyeability of Para-aramid fibers using electron-beam-induced graft polymerization[J]. Sin't Gakkaishi, 2012,68(8): 211-217.

宋翠艳[15]等人在对位芳纶中加入精炼剂去除芳纶油剂，取出后水洗烘干，经烘干的对位芳纶在70 ℃的染色载体Cindye Dnk中处理10 min，在处理后的纤维中加入阳离子染液，所述染液中含有阳离子染料和NaNO3促染剂。此方法染出的对位芳纶染色牢度高，颜色鲜艳，同时耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度达到要求

[15] 宋翠艳,陈延平,刘福强等. 芳纶1414的染色方法:中国, 102535196[P]. 2012-07-04.

4.芳纶纤维的复合材料

Sun Z, Hu X, Chen H. Effects of aramid-fibre toughening on interfacial fracture toughness of epoxy adhesive joint between carbon-fibre face sheet and aluminium substrate[J]. International Journal of Adhesion and Adhesives, 2014, 48: 288-294. 复合材料1

5.芳纶纤维的主要应用

芳纶纤维/树脂复合材料界面力学性能设计及实验”、“芳纶的表面改性研究”为题，对芳纶如何更好地应用于复合纤维给出建议。防弹、电网、橡胶、环氧树脂、蜂窝结构、工程塑料、高性能微孔薄膜、体育器材等尖端领域的进行了相关的主题报告。

我军第一批歼击机女飞行员的换装开发了新型抗荷服面料,并成功应用于中华人民共和国60周年国庆阅兵中,为国庆阅兵增添了一个亮点。本课题还讨论了一种新型芳纶热防护服的结构设计。现有芳纶织物的应用中,一般都是使用四层结构来设计消防战斗服,使用三层结构来设计的还比较少见。本课题初步探讨了一种应用新式三层结构来制作消防战斗服的设计的热防护性能和服用舒适性能,为新一代消防服的的发展方向提供了借鉴。

高性能芳纶防护织物的研究与开发

对位芳纶在复合材料领域应用的研究

对位芳纶在复合材料领域应用的研究_王双成.caj

芳纶短纤维在轮胎性能改进中的应用

通过研究芳纶短纤维对天然橡胶（NR）性能的影响，探讨芳纶短纤维在轮胎性能改进中的应用。结果表明：芳纶短纤维可以提高NR胶料300%定伸应力和撕裂强度；可以改善胎侧胶的抗刺扎性能和抗切割性能，胎侧胶添加芳纶短纤维的矿山轮胎使用寿命延长；芳纶短纤维在胎侧胶中的适合用量为3～4份。

芳纶复合材料防弹性能的研究

本文介绍通过对树脂胶粘剂配方的改进，研制出一种新型的芳纶无纬布

采用合理的防弹复合材料压制工艺，制备防弹复合材料，其中交联剂的添加明显提高了无纬布压制的防弹复合板的防弹性能。采用交联剂含量为时复合材料的防弹性能最优。并且制备的防弹板面密度为㎡即可防护。手枪弹而采用机织布制备的芳纶防弹复合板至少需㎡才能达到同等防护级别。

［!］宋月贤，郑元锁，袁安国，等4 芳纶短纤维增强橡胶

耐烧蚀柔性绝热层材料的研究进展［g］4 橡胶工业，!"##，Z&

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芳纶纤维表面化学镀Ni/Sn 研究

采用化学镀技术制备781_G 双镀层芳纶纤维，实现了芳纶纤维表面金属化，应用_NH!NC_ 和eMC 分析研究芳纶纤维在不同处理阶段表面形貌!镀层成分和物相的变化，并对镀层行耐腐蚀性!结合强度和导电性能测试"结果表明，芳纶纤维经过适当的前处理获得了适合于化学镀的洁净催化过渡表面; 在实验中观察到，镀液W^ 值为9，施镀时间为!’" O8G 时，镀镍层均匀!连续地覆盖于芳纶纤维表面，厚度达到了%,’GO; 镀液W^ 值为"+ ) 6 !+ ’，施镀温度为!," O8G时，镀锡层与镀镍芳纶纤维结合良好，双镀层厚度达到!+ ( "O; 镍锡镀层与芳纶纤维结合致密且牢固，镀层耐腐蚀性!结合强度和导电性能良好"

碳纤维产业现状及发展前景

碳纤维：从“无”到“有”到“好” 随着国家政策扶持力度的不断增大及市场需求的日益增长，我国碳纤维出现了前所未有的产业化建设热潮，国产碳纤维技术和产业化水平显著提高。特别是最近十年，在国家科技与产业计划的支持下，高性能碳纤维及其复合材料在关键技术、装备及应用等方面取得了突破性进展，初步建立起国产碳纤维制备技术研发、工程实践和产业化建设的较完整体系，技术发展速度明显加快，产品质量不断提高，有效缓解了国防建设重大工程对国产高性能碳纤维的迫切需求。 目前，国内大小碳纤维生产企业近40家，其中，拥有千吨以上规模生产线的企业4家，拥有五百吨级生产线的企业5家。国产碳纤维总产能达到1.96万吨。主要产品为12K及以下规格小丝束PAN基碳纤维，其中，T300级碳纤维性能达到国际水平，已进入产业化发展阶段，并在航空航天领域得到了应用；T700级碳纤维已建成千吨级生产线，产品进入应用考核阶段，低成本干喷湿纺T700级碳纤维已经实现规模化生产；T800级碳纤维吨级线建成并已实现批量生产。但高模、高模高强碳纤维的工程化制备技术及更高等级碳纤维的制备关键技术还有待攻关。 总体上讲，目前我国碳纤维产业整体发展水平仍与国外存在较大差距。主要表现在碳纤维原丝生产工艺路线单一、纺丝速度慢、效率低；生产线规模小，产能分散，低端产品产能过剩但生产线开工率低，年产量不足产能的20%；产品品种规格单一、性能稳定性不高、同质化现象严重、成本居高不下；生产装备自主设计制造能力不足、对生产工艺的适应性差；油剂、上浆剂等原辅料开发不配套；下游应用技术发展与碳纤维技术不匹配，下游应用市场对碳纤维产业发展牵引力不足等。特别是，由于低成本、稳定化、规模化生产技术的欠缺，绝大多数碳纤维产品的成本与市场售价倒挂，我国碳纤维企业面临着国内企业间恶性竞争和国外企业恶意压价的内忧外患，生存状况不容乐观。 而目前，国际碳纤维产业及下游应用市场均呈现欣欣向荣的繁荣景象，一方面国际碳纤维应用市场继续以6-8%的增速不断扩大，应用领域进一步拓展；另一方面，全球各大碳纤维制造商已陆续宣布了大幅扩产计划，市场竞争空前激烈。 面对国际碳纤维产业如此明确的发展信号，“十三五”期间，我国碳纤维产

航空航天复合材料技术发展现状

航空航天复合材料技术发展现状 2008-11-25 中国复合材料在线［收藏该文章］ 材料的水平决定着一个领域乃至一个国家的科技发展的整体水平；航空、航天、空天三大领域都 对材料提出了极高的要求；材料科技制约着宇航事业的发展。 固体火箭发动机以其结构简单，机动、可靠、易于维护等一系列优点，广泛应用于武器系统及航 天领域。而先进复合材料的应用情况是衡量固体火箭发动机总体水平的重要指标之 一。在固体发动机研制及生产中尽量使用高性能复合材料已成为世界各国的重要发展目标， 目前已拓展到液体动力领域。科技发达国家在新材料研制中坚持需求牵引和技术创新相结合，做到了需求牵引带动材料技术发展，同时材料技术创新又推动了发动机水平提高的良性发展。 目前，航天动力领域先进复合材料技术总的发展方向是高性能、多功能、高可靠及低成本。 作为我国固体动力技术领域专业材料研究所，四十三所在固体火箭发动机各类结构、功能复合材料研究及成型技术方面具有雄厚的技术实力和研究水平，突破了我国固体火箭发动 机用复合材料壳体和喷管等部件研制生产中大量的应用基础技术和工艺技术难关，为我国的 固体火箭发动机事业作出了重要的贡献，同时牵引我国相关复合材料与工程专业总体水平的 提高。建所以来，先后承担并完成了通讯卫星东方红二号远地点发动机，气象卫星风云二号 远地点发动机，多种战略、战术导弹复合材料部件的研制及生产任务。目前，四十三所正在 研制多种航天动力先进复合材料部件，研制和生产了载人航天工程的逃逸系统发动机部件。 二、国内外技术发展现状分析 1、国外技术发展现状分析 1.1结构复合材料 国外发动机壳体材料采用先进的复合材料，主要方向是采用炭纤维缠绕壳体，使发动机质量比有较大提高。如美国“侏儒”小型地地洲际弹道导弹三级发动机（SICBM-1 、-2、- 3 ）燃烧室壳体由IM-7炭纤维/HBRF-55A 环氧树脂缠绕制作，IM-7炭纤维拉伸强度为 5 300MPa , HBRF-55A 环氧树脂拉伸强度为84.6MPa，壳体容器特性系数（PV/Wc ）＞3 9KM ;美国的潜射导弹“三叉戟II （D5 ）”第一级采用炭纤维壳体，质量比达0.944，壳 体特性系数43KM，其性能较凯芙拉/环氧提高30% 国外炭纤维的开发自八十年代以来，品种、性能有了较大幅度改观，主要体现在以下两个方 面：①性能不断提高，七、八十年代主要以3000MPa的炭纤维为主，九十年代初普遍使用 的IM7、IM8纤维强度达到5300MPa,九十年代末T1000纤维强度达到7000MPa,并已开始工程应用；②品种不断增多，以东丽公司为例，1983年产的炭纤维品种只有4种，至U 1995 年炭纤维品种达21种之多。不同种类、不同性能的炭纤维满足了不同的需要，为炭纤维复合材料的广泛应用提供了坚实的基础。 芳纶纤维是芳族有机纤维的总称，典型的有美国的Kevlar、俄罗斯的APMOC,均已在多 个型号上得到应用，如前苏联的SS24、SS25洲际导弹。俄罗斯的APMOC纤维生产及其应 用技术相当成熟，APMOC纤维强度比Kevlar高38%、模量高20%，纤维强度转化率已达到75%以上。PBO纤维是美国空军1970年开始作为飞机结构材料而着手研究的产品，具有刚

世界对位芳纶发展分析

世界对位芳纶发展分析 发布时间：2012-03-31 来源：中国橡胶网作者：燕丰 一、新产品开发现状 当今，对位芳纶的发展特点是以技术先进性推进应用产品升级换代。杜邦公司开发了一系列的对位芳纶新品种，如超高强型Kevlar129，强度比Kevlar29提高20%，韧性更强；先进性纤维Kevlar K29AP牌号强度比标准的K29纤维强度要高出15%；超高模量型Kevlar149模量较Kevlar49提高25%，而回潮率仅为普通PPTA纤维的25%～50%。同时，还开发了高强高模量的芳纶丝束Kevlar49HS、用于橡胶工业的粘合活化芳纶丝Kevlar Ha、警用防弹衣织物Kevlar Protera的超细芳纶等。此外，杜邦公司还在不断开拓新的应用领域，如开发轻质高强的凯夫拉纤维，提高防护性和功能性。 帝人公司开发了专用于胶管和输送带增强的芳纶丝束Twaron1014和Twaron1015，与标准型号Twaron1008相比，除了力学性能更适用于胶管和输送带的要求外，这两种产品还经过活化处理，应用时只需要一步浸胶即可与橡胶基体粘合良好；Twaron2100是专为传动带开发的芳纶丝束，与标准型Twaron1008相比，它有相当低的模量，改善了耐弯曲和耐压缩疲劳性能，动态性能出色；Twaron2300则专为动力胶管和高性能传动带开发，特点是同时具有高勾结强度和拉伸强度；防弹专用的Twaron1008CT超细芳纶，能显著提高防弹性能；Technora T700纤维抗冲击性能是碳纤维的3倍，模量是芳纶II的2倍，与树脂的粘合力提高10%，可作为碳纤维复合材料的补强材料，改进其抗冲击强度。帝人公司新开发的产品SulfronTM可使轮胎滚动阻力减少20%，意味着燃油消耗减少5%。 德国Acordis公司近期开发出高性能超细对位芳纶，它既不燃烧，也不熔融，还有很高的强度和极大的抗切割能力，主要可用于生产既耐高温又抗切割的各种纺织服装装备。 俄罗斯在杂环芳纶方面也不断开发出新产品，如Artee纤维，其强度高达35cN/dtex，模量200GPa，浸渍环氧树脂后的纤维强度为5.39GPa。 二、世界对位芳纶生产厂家现状 目前，世界对位芳纶的总生产能力约为7.50万t/a，其中杜邦公司是最大的生产企业，生产能力占总生产能力的48.7%；其次是帝人公司，生产能力约占34.7%，其他国家和公司仅有少量生产。主要的生产厂家有美国杜邦公司（生产能力为2.45万吨

国内外碳纤维生产现状及发展趋势

国内外碳纤维生产现状及发展趋势 碳纤维, 国内外, 趋势, 生产, 发展 碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。碳纤维具有十分优异的力学性能，是目前已大量 生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，特别是在2000℃以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质，是其他主要结构材料(金属及其合金)所无法比拟的。除了优异的力学性能外，碳纤维还兼具其他多种优良性能，如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热 传导性高、热膨胀系数低、X光穿透性高，非磁体但有电磁屏蔽性等。 作为高性能纤维的一种，碳纤维既有碳材料的固有特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是先进复合材料最重要的增强材料，已在军事及民用工业的各 个领域取得广泛应用，从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。因此，碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典 型代表，为世人所瞩目。碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面，发挥着非常重要的作用，对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代也有重要意义，对国防军工和国民经济有举足轻重的影响。 我国自20世纪60年代开始碳纤维研究开发至今已有近40年的历史，但进展缓慢，同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁，至今没能实现大规模 工业化生产，工业及民用领域的需求长期依赖进口，严重影响了我国高技术的发展，尤其制约了航空航天及国防军工事业的发展，与我国的经济社会发展进程极不相 称。所以，研制生产高性能、高质量的碳纤维，以满足军工和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。 1生产方法 目前，工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必 须经高温拉伸石墨化，碳化收率低，技术难度大、设备复杂，成本较高，产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用；由沥青制取碳纤维，原料来源丰富，碳化收率高， 但因原料调制复杂、产品性能较低，亦未得到大规模发展；由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维，其生产工艺较其它方法简单，而且产品的力学性能优良，用 途广泛，因而自20世纪60年代问世以来，取得了长足的发展，成为当今碳纤维工业生产 的主流。 聚丙烯腈基碳纤维的生产主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程。 原丝生产过程主要包括聚合、脱泡、计量、喷丝、牵引、水洗、上油、烘干收丝等工序。碳化过程主要包括放丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆烘干、收丝卷绕 等工序。

植物纤维墙体材料的发展现状及前景展望

植物纤维墙体材料的发展现状及前景展望 环工1002班陈威101306218 摘要简要介绍了植物纤维墙体材料的发展状况，阐述了其对建材业节能环保的重要意义，并对植物纤维墙体材料的应用前景进行了 展望。 关键词植物纤维；墙体材料；节能环保 2l世纪以来，保护环境以及合理、高效地开发与利用资源已成为世界瞩目的热点在我国，随着工业化和城镇化的快速发展，作为典型资源依赖型工业的房屋建筑业在推动国 民经济迅猛发展的同时，由于消耗大量的资源能源，迫使其继续发展受到制约。各类建筑其建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的近30％。而墙体材料又是建材业的重要组成部分，其产值接近建材工业总产值的1／3，耗能占建材工业总耗能的1／2 左右因此，加速发展节能利废的新型墙体材料，不仅是调整建材_[业能源结构的重要措施而且对改善建筑功能，节约土地具有十分重要的意义。此外，使用新型墙体材料，能提高建筑中的能效，降低能耗，是我国高速发展国民经济的根本需要和实现住宅产业现代化加快城镇化建设的基本要求我国作为农业大国，随着农业连年丰收，秸秆产量也大幅度上升，产量大约为6．5 亿年。农作物废料秸秆等的处理已成为社会问题，除了少部分被当作饲料、肥料等开发利用外，大部分被付之一炬，不仅浪费资源，而且严重危害了自然生态环境。因此，废弃农作物的综合利用意义重大。植物纤维墙体材料的诞生恰好解决了废弃农作物的利用问题，同时又适应了国家建设节能型社会的需求，促进了可循环经济的发展加快了我国高效、低价、环保、实用的节能建筑产品的研发和应用。 1植物纤维墙体材料的特点及来源 植物纤维墙体材料是以植物纤维为原材料的一种新型节能环保生态建筑材料。其特点主要表现在：①原材料可以再生、废弃且无害。②节能利废，改善环境。生产该类材料将尽可能减少矿产资源的过度利用，降低生产能耗，并可大量利用农业废弃物作原料，减少由对其处理处置不当而引发的环境污染。③节约土地。既不毁地(田)取土作原料，又可增加建筑物的使用年限。④可实行清洁化生产。在生产过程中，减少废渣、废水、废气的排放，大幅度降低噪音，实现较高的自动化程度。⑤可再生利用。产品达到其使用寿命后，可再生利用而不污染环境。植物纤维来源广泛，可分为棉纤维、麻纤维、棕纤维、木纤维、竹纤维、草纤维。而用于墙体材料的植物纤维主要来源于木材、竹材和谷壳、秸秆、棉杆、高梁杆、甘蔗渣、玉米芯、花生壳等农作物废弃物。目前，利用农业废弃物生产的主要墙体材料包括麦秸均质板(图1)、纸面草板、植物纤维水泥板、麦秸人造板和秸秆镁质水泥轻质板等。 2植物纤维墙体材料的发展状况 2．1国内植物纤维墙体材料的发展状况与国外相比，我国对植物纤维墙体材料的研究起步较晚。20 世纪80 ～90 年代，利用蔗渣制造硬质纤维板、刨花板的工厂体系在我国南方逐步出现。随着我国建筑业的革新与进步以及建筑节能工作的深入开展，环保利废型墙体材料的生产和应用出现了快速增长的良好局面。以麦秸、稻秸、棉秆等非木质材料作为原料生产制造墙体材料的技术与工艺

2018年碳纤维行业现状及发展前景分析报告

2018年碳纤维行业现状及发展前景分析报告

正文目录 1、碳纤维材料前景广阔，全球产能高度集中 (6) 1.1、碳纤维应用领域广泛，全球需求增长态势良好 (6) 1.2、碳纤维技术壁垒高，行业龙头优势显著、成本控制能力强 (17) 2、日本企业后发先至，精准定位碳纤维市场 (21) 2.1、东丽掌控碳纤维核心技术，引领行业持续发展 (22) 2.2、帝人东邦布局全球生产基地，碳纤维材料业务盈利能力不断增长 (27) 2.3、三菱丽阳兼备多种碳纤维材料生产能力，大力发展车用碳纤维复材37 2.4、西格里集团碳纤维产业链一体化布局， (45) 3、发展高端制造业，国内未来碳纤维需求巨大 (51) 3.1国内碳纤维的需求增长迅速，行业发展空间广阔 (51) 3.2、国内外企业规模差距大，碳纤维近年获国家政策大力支持 (57) 3.3、国内碳纤维行业步入快速发展期，竞争力持续增强 (58) 4、主要公司分析 (59) 5、风险提示 (60)

图目录 图1：全球碳纤维市场需求及预测 (6) 图2：2016年全球碳纤维需求分布 (6) 图3：2016 年碳纤维在全球航空航天领域细分应用占比 (7) 图4：波音787“梦想客机”的碳纤维机身 (8) 图5：国外商用飞机碳纤维复合材料应用占比 (8) 图6：波音公司预测2014 -2033年全球新增客机数量 (9) 图7：客机碳纤维渗透率预测 (9) 图8：碳纤维复合材料在汽车零部件中的应用情况 (10) 图9：全球汽车领域碳纤维需求量预测 (12) 图10：风电机组正向着大型化发展 (12) 图11：风电叶片的长度和材料经济性关系 (12) 图12：碳纤维在风电叶片中的主要应用部位 (13) 图13：风电新增装机容量预测 (14) 图14：风电叶片碳纤维需求量预测 (14) 图15：碳纤维高尔夫球杆 (15) 图16：碳纤维自行车 (15) 图17：2014-2016年各领域碳纤维价格变动趋势 (17) 图18：2014-2016年全球碳纤维市场需求分布情况 (17) 图19：碳纤维的制造工艺 (19) 图20：全球小丝束碳纤维市场分布 (20) 图21：全球大丝束碳纤维市场分布 (20) 图22：碳纤维行业发展历史 (21) 图23：东丽近年营业收入及毛利率 (23) 图24：2016年东丽株式会社营业收入各业务板块占比 (24) 图25：东丽株式会社PAN碳纤维生产工艺 (25) 图26：聚丙烯腈预氧化化学式 (25) 图27：东邦公司的全球化布局 (28) 图28：帝人集团的全球设施分布 (28) 图29：帝人集团业务领域概要 (29)

我国复合材料行业发展概况

我国复合材料行业发展概况 （一）行业现状 1、全球复合材料行业发展分析 复合材料作为一种新材料诞生于二十世纪30 年代。第二次世界大战期间，玻璃钢首先被用于军工产品，并先后在美国、英国、德国、法国、前苏联及日本等国家发展起来。到二十世纪60 年代以后，由于玻璃钢的优异特性，其逐步被应用于民用领域，截止到80 年代初期，玻璃钢品种已经达到35000种以上。此外，从70年代后期，随着高新技术的发展，高硅氧纤维、碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维及其复合材料先后得到开发和应用。 此后，全球复合材料工业经历了长期的向上发展，复合材料制品先后进入建筑、化工、航空航天、汽车、风电等重要市场。尤其是进入21 世纪以来，全球复合材料市场快速增长。 2、2012-2015 年全球复合材料市场规模 据JEC 测算，2015 全球复合材料行业总产值约为780亿美元，2016年达到820 亿美元，预计到2021将达到1,030 亿美元。与此同时，2015 年全球复合材料总产量1,040 万吨，2016 达到1,080 万吨，预计到2021 年将达到1,290 万吨，年均增长4%左右。 近年来受全球经济危机及世界各国经济发展进程不同的影响，全球复合材料市场结构正在逐步发生变化，美、日、欧等发达国家和地区复合材料市场相对饱和，增速较为缓慢，而亚太地区长期以来人均复合材料消费水平相对较低，市场潜力巨大，因此近年来保持稳定增长。据中国复合材料工业协会测算，截至到2016年，全球复合材料市场价值总规模约为810亿美元，产量规模约为1,139 万吨，具体市场规模变化情况如下：

3、2016 年全球复合材料市场规模区域分布 根据2016 年3 月法国JEC 集团公布的最新评估报告，2016 全球复合材料市场价值规模约为820 亿美元，其中：亚洲地区产值占比43%（中国大陆地 区产值占比25%）；北美地区产值占比30%；欧洲地区产值占比21%；非洲和中 东地区产值占比4%；南美地区产值占比2%。 北美地区虽然在产量上与欧洲基本持平，但由于其应用市场主要为航空航天、交通运输等领域，产品附加值相对较高，市场规模也大于欧洲地区。而亚洲地区虽然复合材料总产量已达全球总产量的50%，但市场份额却只占全球复合材料市场份额的43%。相对欧美地区而言，亚洲复合材料产值不高，应用领域相对低端，未来发展需要进行产业结构调整，不断提升复合材料产品质量和档次水平。 4、我国复合材料行业发展概况 我国复合材料行业诞生于1958 年，前期发展以北京玻璃钢研究设计院、哈尔滨玻璃钢研究院、上海玻璃钢研究院等一批国家科研院所为主。改革开放之后，我国复合材料产业链上下游不断健全，行业迅速发展壮大，尤其是民营复合材料生产企业如雨后春笋般快速成长。当前复合材料产业特征如下： 产业链整体发展完善。截至到2016 年，我国大陆地区玻璃纤维纱年产量达到362 万吨，占世界总产量的50%以上。在三大玻纤生产企业的带领下，玻璃纤维行业技术实力及产品质量不断提升，玻纤品种已经由普通中碱和无碱纱为主，转变为以无氟无硼高性能玻纤纱为主，并能根据市场和客户需求实现差异化生产和供应。除此之外，国内碳纤维、芳纶纤维生产技术和产量规模正在不断提升，酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂及乙烯基树脂等基体树脂的质量以及工艺

碳纤维的产业现状及发展

碳纤维的产业现状及发展 2009-05-26源自:IT粉丝网网友评论0 条进入视频教程论文关键词：碳纤维工艺技术供需情况发展 论文摘要：碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，分子结构界于石墨和金刚石之间，含碳体积分数随品种而异，一般在0.9以上。 一、碳纤维的性能 1.1分类 根据原丝类型分类可分为聚丙烯腈（PAN）基、沥青基和粘胶基3种碳纤维，将原丝纤维加热至高温后除杂获得。目前，PAN碳纤维市场用量最大；按力学性能可分为高模量、超高模量、高强度和超高强度4种碳纤维；按用途可分为宇航级小丝束碳纤维和工业级大丝束碳纤维，其中小丝束初期以1K、3K、6K（1K 为1000根长丝）为主，逐渐发展为12K和24K，大丝束为48K以上，包括60K、120K、360K和480K等。 1.2性能 碳纤维的主要性能：(1)密度小、质量轻，密度为1.5～2克/立方厘米，相当于钢密度的l/4、铝合金密度的1/2；(2)强度、弹性模量高，其强度比钢大4-5倍，弹性回复l00%；(3)具有各向异性，热膨胀系数小，导热率随温度升高而下降，耐骤冷、急热，即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂；(4)导电性好，25。C时高模量纤维为775μΩ/cm，高强度纤维为1500μΩ/cm；(5)耐高温和低温性好，在3000。C非氧化气氛下不融化、不软化，在液氮温度下依旧很柔软，也不脆化；(6)耐酸性好，对酸呈惰性，能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀。此外，还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性。 通常，碳纤维不单独使用，而与塑料、橡胶、金属、水泥、陶瓷等制成高性能的复合材料，该复合材料也具有轻质、高强、耐高温、耐疲劳、抗腐蚀、导热、导电等优良性质，已在现代工业领域得到了广泛应用。 1.3应用领域 由于碳纤维具有高强、高模、耐高温、耐疲劳、导电、导热等特性，因此被广泛应用于土木建筑、航空航天、汽车、体育休闲用品、能源以及医疗卫生等领域。此外，碳纤维在电子通信、石油开采、基础设施等领域也有着广泛的应用，主要用于放电屏蔽材料、防静电材料、分离铀的离心机材料、电池的电极，在生化防护、除臭氧、食品等领域种也有出色的表现。 二、生产工艺 通常用有机物的炭化来制取碳纤维，即聚合预氧化、炭化原料单体—原丝—预氧化丝—碳纤维。碳纤维的品质取决于原丝，其生产工艺决定了碳纤维的优劣。以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料，干喷湿纺和射频法新工艺正逐步取代传统的碳纤维制备方法(干法和湿法纺丝)。 2.1干喷湿纺法 干喷湿纺法即干湿法，是指纺丝液经喷丝孔喷出后，先经过空气层(亦叫干段)，再进入凝固浴进行双扩散、相分离和形成丝条的方法。经过空气层发生的物理变化有利于形成细特化、致密化和均质化的丝条，纺出的纤维体密度较高，表面平滑无沟槽，且可实现高速纺丝，用于生产高性能、高质量的碳纤维原丝。

芳纶纤维的研究现状及其发展

芳纶纤维的研究现状及其发展展望 摘要 芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称，国外商品牌号叫凯芙拉（Kevlar）纤维，我国命名为芳纶纤维。 芳香族聚酰胺纤维最早开发于20世纪60年代初，1962年美国杜邦公司率先研制出商品名为“Nomex”的间位芳纶，并于1967年开始工业化生产；1966年又研制出商品名为“Kevlar”的高性能芳纶，并于1971年开始工业化生产。目前全球从事芳纶1414生产的厂家主要有美国杜邦公司(Kevlar)、日本帝人公(Twaron、Technora)、俄罗斯耐热公司(Pycap)等。 我国芳香族聚酰胺纤维的研制始于20世纪70年代。从上世纪80年代开始，我国还进行了芳纶I(芳纶14)和芳纶Ⅲ(一种新型芳香族共聚酰胺纤维)的研究，但仅限于小试和中试阶段，未能实现规模化生产。多年来，我国一直致力于高性能芳纶国产化、规模化的技术开发。 芳纶纤维是综合性能优异，性价比理想的有机耐高温纤维，在先进复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域具有广阔的应用前景。芳纶纤维产业将迎来大发展，将成为世界上应用量最大、用途最广的高性能纤维。 关键词：芳纶，生产工艺，市场分析，前景

The Present Situation and The Outlook of Aramid Fiber ABSTRACT Aromatic polyamide fiber is of aramid fiber collectively, foreign goods brand called kay fulla (Kevlar) fiber, our country named aramid fiber. Aromatic polyamide fiber the earliest development in the early 1960s, in 1962 the United States dupont takes the lead in developing a commodity, called "Nomex" between a aramid, and in 1967 started to industrial production; 1966 years and developed the goods, called "Kevlar" high performance of aramid, and in 1971 started to industrial production. Now engaged in the production of aramid 1414 global manufacturer mainly American dupont (Kevlar), Japanese emperor people male (Twaron, Technora), Russia (Pycap) heat. The development of aromatic polyamide fiber in our country the development began in the 1970s. Since the 1980s, China is still the aramid I (aramid 14) and aramid Ⅲ (a new type of aromatic polyamide fiber), but only for small and pilot phase, failed to realize large-scale production. For many years, our country has been committed to the localization of high performance, large scale aramid fiber technology development. Aramid fiber is variety performance is excellent, price ideal organic high temperature resistant fiber, in advanced composite materials, bulletproof products, building materials, special protective clothing, electronic equipment etc has wide application prospects. Aramid fiber industry will have big development, will become the world's largest application , use is the most extensive high performance fibers. KEY WORDS: Aramid, Production process, Market analysis, Prospects

碳纤维国内技术和生产现状简介

碳纤维国内技术和生产 现状简介 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

国内碳纤维技术及生产现状 我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维，历经近40年的漫长历程。在此期间，由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列，严格控制封锁，制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神，从无到有，逐步建成了碳纤维的工业雏型。20世纪70年代初突破连续化工艺，1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国第一条PAN基碳纤维扩大试验生产线，当时生产能力为2t/a。20世纪80年代开展了高强型碳纤维的研究，于1998年建成一条新的中试生产线，规模为40t/a。我国主要研究单位有中科院山西煤化所、上海合纤所、北京化工大学、山东工业大学、东华大学、安徽大学、浙江大学、长春工业大学等。 我国目前使用碳纤维量约占世界用量的1/5。巨大的市场潜力，供不应求的局面，必然促进我国碳纤维工业的发展。但是，要想进入竞争的市场，一是要保证产品的质量，二是要求价位相当。针对我国碳纤维工业的现状，需首先解决高性能PAN原丝的质量，在这基础上才有可能产业化，这是进市场的前提；同时，还需进行预氧化，碳化，石墨化设备及表面处理装置的工程化开发，使其形成规模化生产能力，才能在保证质量的基础上降低成本。目前，内内研究开发以及生产碳纤维的呼声很高，发展趋势令人鼓舞。 但由于对我国碳纤维产业发展的建议目前我国高性能碳纤维无论在质量上还是数量上与国外相比还有一定差距，远远满足不了需求。为此，尽快研究和发展我国自己的高性能碳纤维材料已迫在眉睫。碳纤维是一门多学科交叉、多技术集成的系统工程，质量的提升涉及到方方面面。以下几个方面应优先考虑。 1、提高PAN原丝质量 PAN原丝不仅影响碳纤维的质量，而且影响其产量和生产成本。换言之，只有高质量的原丝才能生产出高性能碳纤维，才能稳定生产，提高产量，降低成本。对于现代碳纤维

碳纤维的发展与现状

人员分工情况 资料收集：蔡煜简江婷婷宋爽韵周晓楠张领中英文摘要：蔡煜张领周晓楠 内容编写：发展部分简江婷婷宋爽韵 现状与差距部分蔡煜张领周晓楠排版校对：简江婷婷宋爽韵 宋爽韵 20110815023 简江婷婷 20110815036 蔡煜 20110815045 周晓楠 20110815047 张领 20110815050

碳纤维的发展与现状 学生：蔡煜简江婷婷宋爽韵周晓楠张领指导老师：秦文峰 摘要:简要介绍了碳纤维的性能、发展历史以及在航空航天领域中的应用，同时分析了国内外碳纤维的发展差距，给出了对我国碳纤维发展的建议。 关键词：碳纤维;碳纤维复合材料;应用领域;发展差距;发展建议 Abstract：The brief introduction of the performance and development history and application in the aviation&aerospace field of carbon fiber ,the analysis of the development gap of carbon fiber between home and abroad ,the advises of carbon fiber’s development to our country are given in this paper. Key words：carbon fiber;carbon fiber composites;application territory; development gap;development advises

纳米材料研究现状及应用前景要点

纳米材料研究现状及应用前景 摘要：文章总结了纳米粉体材料、纳米纤维材料、纳米薄膜材料、纳米块体材料、纳米复合材料和纳米结构的制备方法，综述了纳米材料的性能和目前主要应用领域，并简单展望了纳米科技在未来的应用。 关键词：纳米材料；纳米材料制备；纳米材料性能；应用 0 引言 自从1984年德国科学家Gleiter等人首次用惰性气体凝聚法成功地制得铁纳米微粒以来，纳米材料的制备、性能和应用等各方面的研究取得了重大进展。纳米材料的研究已从最初的单相金属发展到了合金、化合物、金属无机载体、金属有机载体和化合物无机载体、化合物有机载体等复合材料以及纳米管、纳米丝等一维材料，制备方法及应用领域日新月异。 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料，包括纳米粉体( 零维纳米材料，又称纳米粉末、纳米微粒、纳米颗粒、纳米粒子等) 、纳米纤维( 一维纳米材料) 、纳米薄膜( 二维纳米材料) 、纳米块体( 三维纳米材料) 、纳米复合材料和纳米结构等。纳米粉体是一种介于原子、分子与宏观物体之间的、处于中间物态的固体颗粒，一般指粒度在100nm以下的粉末材料。纳米粉体研究开发时间最长、技术最成熟，是制备其他纳米材料的基础。纳米粉体可用于：高密度磁记录材料、吸波隐身材料、磁流体材料、防辐射材料、单晶硅和精密光学器件抛光材料、微芯片导热基片与布线材料、微电子封装材料、光电子材料、先进的电池电极材料、太阳能电池材料、高效催化剂、高效助燃剂、敏感元件、高韧性陶瓷材料、人体修复材料、抗癌制剂等。纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，如纳米碳管，可用于微导线、微光纤( 未来量子计算机与光子计算机的重要元件) 材料、新型激光或发光二极管材料等。纳米薄膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒薄膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜；致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于气体催化材料、过滤器材料、高密度磁记录材料、光敏材料、平面显示器材料、超导材料等。纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料，主要用途为超高强度材料、智能金属材料等。纳米复合材料包括纳米微粒与纳米微粒复合( 0- 0 复合) 、纳米微粒与常规块体复合( 0- 3复

中国碳纤维产业现状和思考

中国碳纤维产业现状和思考 碳纤维作为战略性新兴产业中的重要产品正受到越来越多的关注，国内碳纤维生产线建设也异常热闹，一片红火。目前，我国碳纤维生产企业已近３０家，除了民营企业，中石油、中石化、中化工、中钢铁、中国建材、首钢国际等大型国企都已介入，而且都是大手笔。截至目前，我国已建和拟在建的碳纤维产能已达到７万—８万吨／年，其中建成的产能为５０００吨。然而，去年的产量只有千吨左右，部分产品质量水平连Ｔ３００级都达不到，国内市场每年８０００—９０００吨的需求量大部分要依靠进口。在大量生产线出现“趴窝”现象的背后，反映了我国碳纤维目前真实的技术现状。 　１９５９年，日本发明了用聚丙烯腈为原丝加张力牵伸制造碳纤维的方法。目前，日本东丽公司的系列化聚丙烯腈基碳纤维最具代表性，其产品主要分为Ｔ、Ｍ、ＭＪ三个系列，每个系列又有不同型号，远远领先于世界平均水平。日本在１９８４年就生产出了Ｔ７００级产品，此外，国外单线最大产能已达１８００吨（１２ｋ），生产效率高。 我国碳纤维生产的研究始于１９６２年，起步不晚，但长期以来未取得实质性进展。近年的攻关，我国在一些碳纤维应用领域已经不再受制于人，但整体技术水平仍然相对落后。由于碳纤维技术被日本、美国等专利覆盖，我国企业缺乏核心自主知识产权的技术支撑，尚未全面掌握完整的碳纤维核

心关键技术，高性能碳纤维基本处于空白。目前，国内只有相当于或者次于Ｔ３００级碳纤维的产品，Ｔ７００级碳纤维尚处于工程化研究阶段，Ｔ８００、ＭＪ系列碳纤维尚在攻关。国内以３Ｋ（３０００根）、１２Ｋ的Ｔ３００级碳纤维为主打产品，许多低端产品毛丝多，性能指标不稳定，通用性差。千吨级碳纤维生产线的投资在４亿元左右，如果技术始终不能过关，项目投资有可能会打水漂，因此当务之急是提高碳纤维技术水平。目前国内技术水平高的碳纤维企业也有几家，但由于没有形成规模优势，同等质量产品的价格远高于国外，因此成本差异很大，导致我国碳纤维产品没有市场竞争力。据了解，日本东丽Ｔ７００级碳纤维的成本与国内Ｔ３００级的成本相当。 近年来，碳纤维产业风行，有技术背景的和没有技术背景的都在上项目。有技术上项目可以理解，但没技术怎么上呢？多数企业采用的是“挖人战术”，师出同门，技术水平和工艺路线处于同一档次的项目在低水平重复建设。引进的洋技术由于相关设备及配套技术的缺失，改造后多数都难以开花结果。上世纪８０年代我国就曾从英国ＲＫ公司引进大丝束预氧化炉和炭化炉，结果两套设备均未能正常运转，所谓的外国专家也无能为力，引进单位有苦难言，十几年后，当初的设备都当废铁卖了。另据了解，上世纪末期，安徽华皖碳纤维有限公司从英国引进了２００吨／年聚丙烯腈基碳纤维及５００吨／年原丝生产线，经过近十年建设，耗资３亿多，

碳纤维发展现状及其发展趋势

碳纤维发展现状及其发展趋势 0 引言 高性能纤维是指耐热好、质量轻、强度高、高模量的特种纤维材料。作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有本征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代军民两用新材料,已广泛用于航空航天、交通、体育与休闲用品、医疗、机械、纺织等各领域。 碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。碳纤维具有 十分优异的力学性能，是目前已大量生产的高性能 纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，特 别是在2000℃以上的高温惰性环境中，碳材料是唯 一强度不下降的物质，是其他主要结构材料（金属及 其合金）所无法比拟的。除了优异的力学性能外， 碳纤维还兼具其他多种优良性能，如低密度、耐高 温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、 电及热传导性高、热膨胀系数低、光穿透性高，非磁 体但有电磁屏蔽性等。 作为高性能纤维的一种，碳纤维既有碳材料的固有特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是先进复合材料最重要的增强材料，已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用，从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。因此，碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表，为世人所瞩目。碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面，发挥着非常重要的作用，对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代也有重要意义，对国防军工和国民经济有举足轻重的影响。 1国内外碳纤维的发展现状1.1 国外碳纤维的发展现状 碳纤维的起源可追溯到19世纪后期，美国人爱迪生（Edson）用碳丝制作灯泡的灯丝，从而发明了电灯，给人类社会带来了光明。但是在20世纪初期，美国通用电器公司的库里基（Coolidge）发明了用钨丝取代碳丝作为灯丝，并

植物纤维的现状及其发展前景

植物纤维的现状及其发展前景 植物纤维的现状及其发展前景 植物纤维用于复合材料的潜在优势越来越引起人们的注意,它价格低廉,密度小,具有较高的弹性模量,与无机纤维相近,而它的生物 降解性和可再生性是最突出的优点,是其它任何增强材料无法比拟的;另一方面,植物纤维与通用塑料共混制得的塑料是不完全生物降解的,即在微生物作用下,合成高分子仅能被分解为散乱碎片,这种材料使 用后仍会对环境带来负面影响,因而植物纤维在全生物降解、复合材料中得到了重视并迅速发展。国外采用植物纤维改性的复合材料,已经在汽车内部装饰、室内外装修饰材、建筑结构部件等一些领域有 广泛的应用。但国内的研究发展相对较落后,近年来对植物纤维复合材料的研究有了较大的进展,特别是对生物降解材料的复合已成为研究开发的热点。本文综述了植物纤维改性高分子材料的一些性能变化，影响植物纤维复合材料综合性能的因素以及植物纤维的发展前景。 1.不同种类的植物纤维复合材料 植物纤维与高分子材料制备的复合材料中,采用的天然植物纤维主要有麻蕉、黄麻、xx、亚麻、剑麻等麻类材料及木材、竹材、棉 纤维、纸浆纤维等。材料形态主要是纤维态和粉态。麻纤维由于强 度好、可再生等优点,用来增强聚烯烃塑料用于汽车内饰及部件,在 欧洲汽车工业已广泛应用。随着各行各业对环保的关注,用天然麻类纤维与高分子材料制备复合材料的研究较多,而使用木纤维或木粉与高分子材料制备复合材料的研究相对较少。就生物降解材料而言目 前研究较多的是PLA。PLA结晶温度介于170~180℃之间,其力学性 能接近于聚丙烯和聚酯树脂,所以其复合材料具有较高强度,某些性 能接近于天然植物纤维/聚丙烯复合材料。椰纤维和竹纤维同样具有非常好的力学性能,具有较高的韧性,也比较适合作增强材料。

2011年全球芳纶行业发展现状

中国芳纶行业市场现状分析 芳纶纤维诞生于20 世纪60 年代末，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，才逐渐露为人所知。芳纶的全称是“芳香族聚酰胺纤维”，是一类新型的特种用途合成纤维。芳纶中最具实用价值的品种有两个：一是分子链排列呈锯齿状的间位芳纶纤维，我国称之为芳纶1313；一是分子链排列呈直线状的对位芳纶纤维，我国称之为芳纶1414。两者化学结构相似，但性能差异却很大，应用领域各有不同。芳纶1313 具有突出的耐高温、阻燃和绝缘性，成为高性能纤维，主要应用于高温防护服、电绝缘和高温过滤等领域。国内主要用作消防服装（全芳纶），国外更多使用在赛车服，石化电力行业服装等。未来可拓展绝缘领域，如变压器绝缘、电机绝缘等。芳纶1414 则具有高强度高模量的特点，素有高分子材料中的“百变金刚”，主要应用于个体防护、防弹装甲、力学橡胶制品、高强缆绳、石棉替代品。 1、间位芳纶 间位芳纶又被称为“防火纤维”，具有很好的耐高温、阻燃以及绝缘特性，是开发最早、产量最大、应用最广，也是最有发展前途的有机耐高温纤维，主要用于高温防护服、电力行业的绝缘服装以及高污染行业中（水泥钢铁等）的高温烟尘过滤袋。 从全球来看，全球间位芳纶（1313）产能3.2 万吨，供需基本平衡。在国内供求关系方面，我国间位芳纶需求约10000 吨，而国内总产能为8600 吨，产能明显不足。 全球间位芳纶生产商及其产能

作为国内间位芳纶市场的主导者，泰和新材目前占据了60%以上的市场份额，毛利率基本稳定在35%以上。未来供不应求局面将继续维持，主要原因如下：首先，在当前低碳经济和节能环保的大背景下，用于制造高温烟尘过滤袋的间位芳纶需求可能出现大幅增长；用于制造防护服的间位芳纶需求增速也超过30%，而且国内间位芳纶市场还有非常大的开发空间，未来间位芳纶的需求将以10%-15%的增速发展，2012 年将达到11000 吨，供给缺口将进一步加大；其次，对位芳纶行业技术/资金壁垒较高，即是在有技术的前提下，投资周期也要三年以上，投资额约10 亿元/万吨，短期内国内并没有有效的新增产能。 2、对位芳纶 对位芳纶又称“芳纶1414”，是当今世界高性能纤维材料的代表，具有超高强度、高模量、耐高温、阻燃性好、耐候性强、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其力学强度是优质钢材的5-6 倍，模量是钢材或玻璃纤维的2-3 倍，韧性是钢材的2 倍，而重量仅为钢材的1/5。用途比间位芳纶更加广泛，其主要应用领域几乎涵盖了高科技领域的各个方面，主要包括防弹衣、防弹头盔、装甲战车等军事领域以及复合材料如汽车轮胎帘子线、摩擦材料如刹车片、航空航天材料、光缆增强材料等民用领域。因此对位芳纶不仅是重要的战略物资，而且也成为具有战略意义的民用物资。“十二五”期间，对位芳纶作为重要的新材料品种有望受到国家政策的重点支持。 对位芳纶的分子结构 对位芳纶的各项指标都远远高于传统的尼龙纤维和涤纶纤维，并且在几种主