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复合材料行业发展(复合材料行业发展前景)

2024-06-30 12673 0 评论 行业动态


  

本文目录

  

  1. 复合材料在将来有哪些发展前景
  2. 复合材料行业的前景如何有没有可以深入了解的权威渠道
  3. 高性能复合材料的重点发展方向有哪些
  4. 复合材料的就业前景

1、随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受,但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此,碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世,使高分子复合材料家族更加完备,已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从全球范围看,世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长,而亚洲的日本则因经济不景气,发展较为缓慢,但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计,2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%,年产量约200万吨。与此同时,美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍,达到4%~6%。2000年,美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关,各国的占有率变化很大。总体而言,亚洲的复合材料仍将继续增长,2000年的总产量约为145万吨,预计2005年总产量将达180万吨。

  

2、复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。

  

——预见2022:《2022年中国复合材料行业全景图谱》(附市场规模、竞争格局和发展前景等)

  

行业主要公司:中材科技(002080);博云新材(002297);光威复材(300699)、中国巨石(600176)、泰和新材(002254);

  

material)由两种或两种以上物理、化学性能不同的材料,通过物理或化学的方法复合而成,其中的组分相互协同作用,但彼此独立,各自保持其固有的物理、化学和机械等特性,且其间存在界面的多相固体材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。该类材料主要有人造、多种成分组成、结构可设计等特点,具体特点如下表所示:

  

1、行业发展趋势预测:关键技术突破为主流趋势

  

2021年,工信部、科技部和自然资源部联合出台《“十四五”原材料工业发展规划》,根据《规划》,我国复合材料行业未来将朝着关键材料技术突破、高端材料标准完备以及提高复合材料冶炼制造过程中的资源综合利用水平发展。

  

2、行业发展前景预测:预计保持复合增速6.6%的高速增长率

  

随着国民经济的高速发展,经济结构的转变,新能源、环保、高端装备制造等其他新兴产业的加快发展,国内高性能纤维复合材料需求将日渐强劲。其中交通运输、工业设备发展推动高分子复合材料增长潜力很大,从子行业应用看,航天航空、汽车、风电等行业需求增长力度较强。根据全球预测增速6.6%测算,到2027年,中国复合材料市场规模有望达到2615亿元。

  

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国复合材料行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

  

先来看看什么是复合材料和高性能复合材料?

  

复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

  

复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

  

复合材料应用广泛,主要在基础建设和建筑工程领域、交通运输领域、汽车复合材料、能源与环保领域、航空航天领域。其中,风电、高铁和汽车、高温气脱硫、军工用复合材料是发展热点领域。

  

高性能复合材料顾名思义,就是性能较高的复合材料。

  

按照合成的原料不同,高性能纤维主要分为碳纤维、芳纶纤维、特殊玻璃纤维、超高分子聚乙烯纤维等,其中碳纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维,而碳纤维尤其值得关注。

  

据美国市场研究机构提供的数字,2015年前,全球碳纤维市场需求将保持13%的增长,而我国对碳纤维的需求增速却明显快于全球。据估计,至2015年,我国对碳纤维总体需求将达1.6万吨。而根据新材料产业规划,“十二五”末我国碳纤维产能为1.2万吨。

  

而目前碳纤维新材料已进入快速扩张期,未来航天航空、油气开发、汽车、电子等领域将带动碳纤维材料需求大幅增长。据了解,日、美、德等国技术垄断集中度较高,原丝、炭化等关键环节由日、美等国控制,其中,小丝束碳纤维生产基本上被东丽、东邦和三菱等日本企业所控制,三者市场占有率达到70%左右,大丝束则主要由美国卓尔泰克、德国西格里和日本东邦控制,市场占有率为80%左右。

  

和其他的新材料面临的“技术壁垒”一样,从2000年开始,中国政府投入专项资金推动碳纤维技术的研发,目前利用自主技术研制的少数国产碳纤维产品已经达到了国际同类产品水平,但中国碳纤维产品数量的国有化率却依然不高。

  

树脂基复合材料以有机聚合物为基体,添加相应的纤维增强体构成,也称纤维增强塑料,是目前技术较为成熟、应用最为广泛的一类复合材料。

  

单一材料是日常生活中使用最多的物质,无论有机物还是无机物。随着科学技术的不断革新,人们对物质性能的要求越来越高。因此,复合材料的出现,受到了市场极大的欢迎。

  

复合材料是由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的,能够融合和发挥各种材料的优点,扩大材料的应用范围。而树脂基复合材料就是其中的一大类。

  

树脂基复合材料以有机聚合物为基体,添加相应的纤维增强体构成,也称纤维增强塑料,是目前技术较为成熟、应用最为广泛的一类复合材料。根据纤维增强体的不同,树脂基复合材料可划分为玻璃纤维增强塑料、碳纤维复合材料、芳纶纤维增强塑料等。

  

“玻璃纤维增强塑料在我国的市场、产值、应用都已达世界先进水平,各品种都能满足市场需求。而碳纤维复合材料则主要运用于航空航天领域,在国内发展很快。”中国材料研究学会咨询部主任唐见茂教授。

  

树脂基复合材料早在1932年就出现在了美国,主要用于航空航天方面,直到第二次世界大战结束后,这种材料才开始扩展运用到民用领域。它的生产工艺也从最初的手糊成型技术,发展到目前纤维缠绕成型技术、真空袋和压力带成型技术、喷射成型技术多种工艺并存,树脂基复合材料的质量和生产效率大幅提高。

  

而我国树脂基复合材料起步就显得较晚。从1958年才开始研究生产,首先用于军工制品,而后逐渐扩展到民用。另外,我国的生产工艺还是以国外引进为主。

  

目前,树脂基复合材料产业作为新兴产业,已被列为我国“十二五新材料规划”的发展重点。规划提出了低成本、高比强、高比模和高稳定性的目标,希望攻克树脂基复合材料的原料制备、工业化生产及配套装备等共性关键问题。

  

树脂基复合材料是多种物质的结合,具有多种物质的复合效应。具体表现方面,首先是质轻、力学性能好,具有比强度高、比模量大、抗疲劳性能及减震性能好等优点。其次,可设计性优良。能够通过改变纤维的质量分数和分布方向、添加适当添加剂使物质潜在的性能集中到必要的方向上。再次,复合材料的耐化学腐蚀性、电性能、热性能都能表现出优良的状态。

  

正因为复合材料有上述特性,被广泛地运用于航空航天、能源工业、建筑工业、轨道交通等领域,生产的产品包括汽车部件、飞机机翼、雷达、复合管道、风电叶片等。

  

在树脂基复合材料中,玻璃纤维增强塑料在中国的市场比较成熟,其市场、产值、应用都已达世界先进水平,应用较为广泛。而碳纤维复合材料则属于一种高端应用,代表了一个国家的整体科技水平和工业化水平,主要应用于航空航天等领域。

  

根据规划,到2015年,树脂基复合材料产量将达到530万吨,其中热固性复合材料产量300万吨,热塑性复合材料用量230万吨,将重点发展基础设施和建筑、能源及环保、交通运输及航天航空等相关的复合材料系列产品及其装备制造,特别注重新能源领域、海洋石油开发领域、电力建设领域、环保领域以及碳纤维复合材料为代表的先进复合材料的基础研究和应用研究与开发。

  

复合材料工程专业是二十一世纪重点发展的学科之一。特别是近年来航空航天、风能发电、汽车以及建筑产业的迅速发展对该专业人才的迫切需求而设立的,具有广阔的发展前景。

  

本专业毕业生就业领域包括:航空航天、风能发电、汽车、建筑、军事工业等系统的企业,科研(设计)院所和大专院校。

  

该专业主要培养具备复合材料与工程领域的基础理论、专业知识和实践技能,适应现代材料学科的高科技化发展趋势,掌握复合材料设计与制备技术,重点掌握高性能纤维增强树脂基复合材料的制备技术。

  

能在国防、航空航天、汽车、桥梁、橡塑等行业从事与复合材料与工程相关的科学研究、技术开发、材料选配、产品设计、加工工艺、先进复合材料与结构的设计、制备、评价的高级专业技术人才。

  

1、掌握复合材料结构、组成、工艺过程及设备、性能与应用之间关系的基本规律。

  

2、掌握复合材料制备与工程研究、开发设计与应用的理论基础和实验技能,具有对复合材料进行材料设计、结构设计、工艺设计、开发先进复合材料及制品的能力。

  

3、掌握材料微观结构、性能的现代测试方法和宏观生产过程的工程测试技术。

  

4、掌握复合材料的成型加工技术和设备原理。

  

5、了解复合材料学科前沿发展信息。

  

6、具有较高的外国语水平,较强的计算机应用能力,较强的自学能力、工程实践能力和一定的创新能力。

复合材料行业发展(复合材料行业发展前景)


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