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盤點中國高量級碳纖維技術與國外有哪些差距？

2016-09-28 13:08:55 作者：本網整理來源：網絡分享至：

一、中國碳纖維原絲生產的進展

中國的碳纖維生產商從2008年開始崛起，恒神集團和中復神鷹率先在2010年實現了千噸級的產能，大連興科碳纖維和藍星纖維也是奮起直追，具有不小的競爭潛力。但在產品種類上，尤其是高量級的碳纖維技術，與國外碳纖維生產商還有一定差距，目前，中國T300級材料已經相對成熟，而T700以上級別的復材仍在研發和小規模試生產中。

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T700碳纖維

1. T700的開發進展

近5年來，中國T700級軍用碳纖維材料生產技術逐漸成熟。據報道，中復神鷹公司投產的T700生產線是目前世界上第三個采用干噴濕紡工藝體系的商業化生產線，2014年獲得中國建筑材料集團有限公司科學技術獎進步類一等獎，具有重要的戰略意義。國產T700已經成功應用于風力葉片、電纜復合芯、壓力容器和交通運輸等新興工業領域，并初步用于某航空機型和某航天設備。

2. T800的開發進展

從多個渠道獲得的信息都表明，繼2012年25噸級T800生產線竣工投運后，中國首條千噸級T800生產線于2014年3月在江蘇鎮江新區奠基。江蘇航科投資6億元，預計2016年投入生產。截至2014年底，航科先后申請國家發明和實用新型專利80余個，制定碳纖維生產流程測試規范42項，環保節能措施使產品成本降低30%，產品性能離散型低于5%。江蘇航科T800級材料已具備系列化高性能碳纖維制備技術和低成本化能力，碳纖維生產原材料和主要設備幾乎100%來自國內。

3. T1000和更高量級碳纖維的開發進展

江蘇航科預計在2020年，將建成千噸級T1000碳纖維生產線和百噸級MJ系列高強度高模量碳纖維生產線。并開展T1200和M70J等更高性能纖維以及專用復合材料的研制及產業化工作。

二、中國碳纖維復材生產技術的進展

手工鋪疊自動化：航空用先進復合材料構件大部分仍在使用手工鋪疊，預浸料自動下料機和激光投影儀兩種關鍵設備大多需要進口。而且對于大型構件，依然難以保證鋪疊質量和速度。

自動鋪帶機：中國正在起步研究的階段。北京航空制造工程研究所研制的6m×20m 大型自動鋪帶機，開始在新型飛機的復材構件研制中得到實驗性的應用。

自動鋪絲機：尚未見到有國產化設備投入應用的報道。

自動鋪帶機技術進展：

中航工業制造所于2006年組建技術團隊，致力于復合材料自動化鋪放的工程化應用，通過近十年來的扎實研究，已經獲得較大進展。國內成飛也在相關技術研發和工程化應用方面獲得扎實成績。

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碳纖維自動鋪絲機

中航復材完成了國產預浸帶制備、鋪帶工藝等系列研究與相關工程化應用驗證，已將自動鋪帶用于新型飛機的機翼復合材料壁板；針對民機尾翼、機翼等課題需求，完成了尾翼平尾蒙皮、機翼蒙皮的系列研究與驗證試驗。在中航復材的廠區高跨凈化間內，國內最先進的大型自動鋪帶設備——1臺30m×6.5m鋪帶機，具備了32絲束鋪放能力，可實現大型復合材料構件的鋪放。

中國航空新聞網報道，成飛“大型復合材料整體壁板精確制造技術研究”科技成果于2014年一次性通過了成果鑒定：

（1）首次在裝配飛機機翼壁板上采用復合材料自動鋪帶技術，解決了大型復合材料整體壁板精確制造的技術關鍵，制定了自動鋪帶的工藝規范標準；

（2）開發了基于激光投影技術的自動鋪帶在線檢測技術，實現了自動鋪帶尺寸、角度、輪廓快速精確檢測，申請了發明專利；

（3）提出了基于數字化技術的帽形加筋壁板R區精確填充方法，研制了專用轉角R區填充物成型工裝，實現了帽型結構的一步成型制造；

（4）建立了復合材料加筋壁板變形控制理論模型和筋條漂移模型，實現了對帽形加筋壁板的變形和漂移的有效控制。

成飛項目已申請4項發明專利，并已成功應用于機翼復合材料大型整體壁板的制造中，產品質量穩定、可靠。四川省科學技術鑒定委員會認為：該項目總體技術國內領先，達到國際先進水平。

另外，自動鋪絲機與自動鋪帶機類似，國內最先進的1臺30m×6.5m鋪絲機也裝備了中航復材，正結合某民機課題，開展自動鋪絲技術的研究和工程驗證。

三、中國在樹脂基預浸料技術進展

中航復材的樹脂預浸料專用生產廠房1.5萬平方米，裝備4套具有國際先進水平大型熱熔預浸機。在技術上，基本掌握第三代高性能復合材料關鍵技術，5228E、9918和AC531等高韌性樹脂復合材料的韌性已達到波音公司制定的高韌性碳纖維環氧預浸料標準（BMS8-276）。

在第三代國產樹脂基材料達標的基礎上，中航復材系統開展了國產碳纖維樹脂基復合材料的工程應用驗證，如：

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