我国碳纤维现状之二

biyebo · 发表于 2004-10-21 12:41:22

大连兴科碳纤维有限公司扩产600T/a 碳纤维项目商业计划书 一、产品简介 （一）研发情况 材料科学与工程是当前世界第三次产业革命的三大支柱之一。碳纤维作为高性能无机类纤维及其复合材料的重要组成部分，正以无可比拟的优异性能而崭露头角，必将迅猛发展。 碳纤维的发展，经历了从实验室制作到工业化生产，从以宇航、军事领域应用为主到民用工业领域广泛应用，从小丝束碳纤维生产工艺到大丝束纤维生产工艺几个过程。1950年，美国Wright-Patterson空军基地开始从人造丝制碳纤维。1958年美国Union Carbide公司用人造丝进行了碳化，实现了碳纤维织物的工业生产，并以商品形式出售。1964年英国皇家航空研究所的Watt等人，在预氧化过程中对纤维施加张力，为制取高强度和高模量碳纤维开辟了新的途径。随后他们利用这些技术开始生产聚丙烯腈基（PNA）碳纤维。1969年日本东丽公司研究成功特殊的共聚PAN纤维，并结合美国Union Carbide公司的碳化技术，生产出高强度、高模量的碳纤维。其后该公司产量一直占世界高性能碳纤维产量的首位。随着碳纤维的发展，美、日、英、法、德等国的碳纤维产量逐年增加，1970年为20吨，1979年已增至近560吨，到1990年时需求已达6500吨左右，经过二十多年的发展，碳纤维及其复合材料已从初创期转入增长发展期，其工业地位已基本确立。然而，当时依托航空航天和国防军事领域发展起来的碳纤维，产品主要是1K、3K、6K等称之为宇航级碳纤维，也称之小丝束碳纤维，小丝束碳纤维的最大缺点是：成本较高，价格昂贵。近年来，随着冷战的结束，碳纤维在国防领域的需求增长量趋缓，而高昂的价格又极大地限制了小丝束碳纤维在民用工业领域中的发展。因此碳纤维逐渐转向发展民用工业使用的工业级碳纤维，又称之为大丝束碳纤维，大丝束碳纤维所采用的原丝是从纺织用聚丙烯腈原丝通过工艺技术改进生产的原丝。大丝束碳纤维的特点是：产品成本较低，价格便宜，产品性能足以满足民用工业的需求。由于大丝束具有优异的价格能力，因此近年来的发展极为迅速，1997年国外大丝束生产能力为2750吨，而1998年已达到4100吨，增长了近49%。 我国对碳纤维的研究从六十年代开始，并自1975年11月全国第一次碳纤维及复合材料会议之后，一直将碳纤维及其复合材料纳入国家科技攻关项目，先后有冶金部，中科院，化工部等单位组织攻关。三十多年来，我国碳纤维从无到有，碳纤维在生产工艺和复合材料应用方面取得了一定的研究成果。至今，我国仍不具备碳纤维的工业化生产技术。另外，我国的碳纤维生产水平还比较低，性能不稳定，价格却相当昂贵。国防和民用碳纤维产品基本上完全依赖进口。目前我国碳纤维水平相当于国外七十年代中期水平，与国外差距约在15-20年。正当国内一些厂家在努力攻克T300水平的碳纤维之际，大连兴科碳纤维有限公司（年产80T）依靠进口国外原丝研制并生产出T300J（接近T400）的PNA基碳纤维，到2002年10月产量将由原80~100T/a达到160~200T/a。大连兴科碳纤维设备生产线工艺解决了30年来碳化过程中皮芯结构问题；解决了形成碳丝焦油蒸发问题；实际改造了碳化炉结构问题；耗电量低，产品质量达到日本T300水平，生产成本比进口低，被国家科委专家组鉴定为国内领先水平，工艺独创。并于2002年1月16日获得中国国家知识产权局的实用新型专利证书。 （二）产品的特点与应用 大连兴科碳纤维有限公司的产品以PNA基高强度碳纤维产品为主。碳纤维主要特点是从强度和密度得出的比强度和比模量高。碳纤维日趋兼备一系列优异性能和功能。这些综合特性主要有以下几个方面： （1）具有碳材料的具有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，易于复合； （2）各向异性，设计自由度大，可进行多种方案的设计，以满足不同制品对其性能的要求； （3）可与其他纤维混合增强，取长补短，相得益彰，使增强效果更加显著； （4）密度小，质量轻； （5）高模量（200-700G），高刚性； （6）高强度，强而坚。三型碳纤维比强度是钢的62倍以上，而且成型工艺好，其最大特点是弹性模量高，抗变性能力比钢大两倍多，抗拉强度30-40T/cm2pa，而比重不到钢的四分之一，高弹模量比钢铁大16倍，仅3.6kg重的卫星支架，却承受9000ks重的负荷； （7）耐疲劳，使用寿命长； （8）自润滑，耐磨损； （9）吸能减振，对振动有优异的衰减功能； （10）热膨胀系数小，尺寸稳定； （11）热导性好，不蓄热； （12）耐腐蚀，不生锈。金属中耐腐蚀最强的是黄金和铂，在"王水"溶液中它们会千疮百孔，而"王水"中的碳纤维却安然无恙； （13）在惰性气体中的耐热性出类拔萃； （14）导电，非磁性； （15）具有屏蔽电磁波的功能； （16）X射线透过性好； （17）与生物的相容性好。 兴科公司的碳纤维及其复合材料具有如上所述优异性能，充分显示其优异的一材多能、一材多用的特点。它和树脂形成的复合材料的比模量比钢和铝合金高4倍，比强度也高8-10倍。因此由碳纤维增强的树脂、陶瓷，金属等复合材料，主要应用于如下几个领域： （1）航空航天领域上的应用 宇宙空间发射物体需要极大的推力，重量的减轻会带来极大的效益，此外宇宙空间温度变化剧烈，要求材料耐高低温交变以及尺寸稳定，碳纤维复合材料(CFRP)是比较理想的材料。早在七十年代初期，美国军用F-14，F-15战斗机就部分采用碳纤维复合材料作为主承力结构材料。1986年底碳纤维复合材料用于"旅行者号"运输机上占结构材料的90%，随着碳纤维复合材料性能的不断提高，碳纤维复合材料在大型民用客机翼，机身等部位进一步扩大应用。 （2）民用工业和高科技领域中的应用 目前全球正致力于"超导热"的实用化，将给人类的生产和生活带来许多好处，超导材料品种繁多，其中之一就是以碳纤维芯材而产生的超导现象，超导材料可应用于磁悬浮火车，超导电机，超导计算机集成电路等方面，有着很广阔的应用前景。 在纺织工业中箭杆织机是八十年代的一种新机型，为了保证送纬及接纬剑头交接纬线时的准确性及降低噪声，刚性剑杆织机的箭杆，箭头都使用碳纤维材料。此外，挠性剑杆织机剑带，剑轮及其它配件也使用碳纤维，除纺织工业使用外，还可制造碳纤维复合材料消音磁头壳，集成电路装片机吸咀，扬声器纸盒，电器仪表指针，赛车工业中汽车底盘，车身部件和刹车片以及各种汽车驱动轴等。碳纤/热塑性树脂复合材料还可以制造各种齿轮，阀门，耐腐蚀，耐高温介质帮泵的泵壳以及风机的零件，此外还可用做石棉代用品，高压气瓶，高精度罗拉等产品，以及近年来正在向桥梁加固、原油提取、混凝土的补强加固等领域延伸，显示了广阔前景。 （3）体育休闲用品方面的应用 文体用品采用碳纤维复合材料是从钓鱼竿和高尔夫球竿开始的，现已有二十多年历史，目前碳纤维复合材料高尔夫球竿，网球拍，羽毛球拍，棒球棒，自行车，快艇，雪橇及音响设备等方面得到广泛应用。 用碳纤维复合材料制的钓鱼竿不但重量轻，刚度大，而且振动衰减迅速，鱼竿的重心点和竿的平衡可自由设计，使钓鱼杆的性能得以极大提高。近年来用高强高模碳纤维制造的高级鱼竿的重量不到300克，而长度可达12米。高尔夫球竿在设计杆的挠曲度，扭转或式样上可有效利用碳纤维特征，伴随杆重的减轻，球飞行距离可提高，另外，目前赛车，赛艇等也已都用碳纤维复合材料制造。人们对文体用品往往追求时髦和使用效果，碳纤维复合材料在文体用品方面市场将越来越广阔。 结论：通过对大连兴科的碳纤维产品与国外同型号产品的指标分析对比，以及科学技术委员会的科技成果鉴定，表明大连兴科碳纤维公司的生产工艺已经达到国际水平，处于国内领先地位。 二、公司基本情况介绍 （一）设立情况 公司预先核准名称：大连兴科碳纤维有限公司 建设地址：大连市金洲区 现注册资金验资：3000万元 企业类型：有限责任公司 登记机关：大连市工商局 （二）完成的主要工作 为了开创我国的碳纤维事业，2001年萧忠渊先生和支持者发起设立了大连兴科碳纤维有限公司。目前大连兴科碳纤维有限公司总投资9000万元，占地13280平方米，建筑面积6000平方米。大连兴科碳纤维有限公司是现阶段国内唯一一家实现碳纤维产业化的企业，年产碳纤维380吨。并与2002年8月8日通过了ISO9000质量认证。 大连兴科碳纤维有限公司是一个拥有自主知识产权、拥有自己的生产技术，集科研、开发、生产、销售于一体的创业型民营高科技企业。公司与大连化工物理研究所、哈尔滨复合材料研究所、航天部三院六室等科研单位建立了战略伙伴关系，将凭借技术优势和人才优势，开拓进取，提高核心竞争力。2002年萧忠渊先生又以大连兴科碳纤维公司作为发起人初步设立了大连兄弟碳纤维有限公司，公司建设地址为高新园区七贤岭产业化基地，规划用地面积为24417平方米，力争在几年内将其发展成为中国的新材料基地。 三、管理团队 大连兴科公司拥有一支高水平的管理团队，他们在工业生产、市场营销、科研开发、人事关系等方面具有直接的技术知识与丰富的实践经验。 1、萧忠渊：（男，54年生），本科，高级工程师，中国科学院《新型碳材料》编辑顾问，中国复合材料学会理事，辽宁省复合材料学会常务理事，兴科公司董事长兼总经理。 萧先生是大连兴科碳纤维公司和大连兄弟碳纤维公司的创始人，他具有多年的市场、企业管理经验。萧先生自1978年湖南大学材料系毕业后，历任大连碳素纤维厂厂长，大连兴科碳纤维公司董事长、总经理，入选中华国际名人录。主要研究成果： （1）1993年国家兵器工业部743厂军转民项目（火车轴热处理工艺及装置总设计并制造）； （2）1990年设计出我国第一条碳纤维产业化生产线； （3）汽车用压缩天然气储罐制造工艺； （4）大连兴科碳纤维设备生产线工艺被国家科委专家组鉴定为国内领先水平，并获大连市科技进步二等奖。 （5）火箭、无控火箭发动机喉衬。（复合材料）军品等不便详细介绍。

bachelor · 发表于 2004-10-21 13:45:13

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