复合材料产业发展年度发展趋势

复合材料产业发展趋势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。

一、复合材料工业发展现状

（一）我国复合材料产量已经跃居世界第二

历经半个世纪，尤其是改革开放以来的30年，通过自主创新与吸收国际先进技术，复合材料在中国已成为星罗棋布的朝阳产业。

1986-2008，我国复合材料（热固性）增长近60倍。总量在上世纪90年代末期超过德国，本世纪初超过日本，热固性复合材料已超过欧洲总和。如今我国复合材料年产量仅次于美国，而居世界第二位。

（二）建立了较丰厚的原辅材料基础

1、增强材料

（1）玻璃纤维

1997年建立了我国第一个玻璃纤维拉丝池窑。迄今我国在线池窑共56座，年产能逾162万吨。世界上最大的无碱玻璃纤维池窑（10万吨/年）与中碱玻璃纤维池窑（4万吨/年）已于2006年投产。ECR（耐酸、高强度、高电阻无碱玻璃纤维）2005年在重庆问世。

除传统的中碱、无碱、高强、高模、高硅氧、耐碱玻璃纤维外，还开发了D（低介电）玻璃纤维、镀金属玻璃纤维。（2）玄武岩连续纤维及其复合材料

2003年起步，现已能采用纯天然玄武岩拉制单丝直径5.5微米、连续长度5万米不断头的连续纤维；已研发成功混凝土用筋材、建筑结构补强材、高温过滤毡、多轴向织物等，并已出口到发达国家与地区，其生产工艺与产品质量达国际先进水平。

我（大陆）玄武岩纤维及制品已出口欧美、日本等国，并卖到台湾省。

2007年我国上海、浙江横店、四川成都、辽宁营口等地生产的玄武岩连续纤维，年产量达700吨。

（3）ACM（先进复合材料）用特种纤维

相比玻璃纤维，我国碳纤维、芳纶纤维发展令人扼腕。碳纤维有专门文章论述本文不赘述。“十五”期间自主研发的聚芳砜酰胺纤维（Polysulphonamide fiber）耐热性、阻燃性、染色性、稳定性均优于芳纶。

2、基体材料

（1）不饱和聚酯树脂（UPR）

1986年以来，我国从美国、日本、英国、意大利、挪威、芬兰、德国、荷兰等14个国家引进树脂和胶衣生产技术，促进了技术进步。我自行开发成功乙烯基酯树脂、二甲苯树脂、双环戊二烯（DCPD）树脂、对苯树脂、气干性胶衣、高韧性模具胶衣、紫外光固化树脂与胶衣等品种。2008年我国UPR年产量达1万吨。

（2）环氧树脂

我国现在已经是环氧树脂产量、进口量、消费量最大的国家。上世纪80年代后期，岳阳、无锡分别自日本东都化成、德国巴克利特（bakelite）引进年产能3000吨的环氧装置，开始了中国大陆环氧树脂的规模化生产。中国大陆环氧树脂年生产能力逾120万吨。我环氧胶衣于2004年自行开发成功。2007年我国产量60万吨，已居世界首位。

（3）酚醛树脂

1986年我国自行研发成功酚醛发泡；1994年现场发泡技术自行研发成功；1996年可用于接触成型、拉挤、缠绕、RTM等工艺的“新型酚醛树脂”项目通过国家验收。

我国生产酚醛树脂迄今已经60年，由于其耐温、阻燃、烟密度低等，至今在复合材料（含纸基覆铜版）方面仍广泛应用。

2006年我酚醛树脂产量约40万吨，约为日本年产量的1.4倍。

2006年酚醛树脂胶衣研发成功，性能优于英国水平。（4）辅料

①1991年中空玻璃微球投入量产，用于制作模具、人造玛瑙、浴缸、反光标志等产品，可减重、增加刚度、降低成本。21世纪初，国产酚醛中空微球亦已问世。

②消泡剂、低收缩添加剂、润湿剂、触变剂等助剂可改善工艺性能、提高产品质量、降低成本。“十五”末期年用量为“九五”末期的3倍多。

三、技术与产品开发取得重大进步

（一）、机械化成型比例大幅提高

80年代末期，我国复合材料成型技术，接触（手糊）成型占85%以上，到“十五”末期，机械成型已跃升达60% （二）、产品开发取得重大进步

1、纤维缠绕管道与贮罐生产技术达到世界先进水平

迄今自主开发的纤维缠绕管道制造方面的专利有30项，我已具备纤维缠绕工艺管、夹砂管、高压管的全套生产技术。ф4000mm玻璃钢管试制成功。新疆某输水重点工程成功地采用了ф3.1m玻璃钢管，单管长12m，重16吨。工程一次安装通水成功无泄漏，质量受到了国家发改委表彰。在国家众多油田及西气东输工程中，成功使用了复合材料高压管，

该管已出口巴基斯坦、马来西亚、越南、伊拉克、俄罗斯、哈萨克斯坦、阿联酋等国及台湾省。

复合材料贮罐实际已经做到单罐2000立方米，已出口到香港地区、美国、印度尼西亚、叙利亚等国。为适应城市改造的需要，高校与企业结合，成功开发了复合材料顶管制造关键技术与施工技术。在广州施工内径2.5m的复合材料顶管，日顶进长度达到69m，给排水业内专家称，达到国际领先水平。复合材料夹砂管在十五期间，年用量逾1000公里。高压环氧玻璃钢管2006年用量达3000公里。1996年我国开始生产和使用复合材料电缆套管，现年用量逾5000公里。我缠绕技术及装备已出口日本、韩国、东南亚、伊朗，部件已出口美国。

2、压力容器

1994年我开始开发CNG气瓶，并首先在首都公交车上装车使用（一辆车用90升气瓶9只）。北京已成为世界城市中以CNG为动力的公共汽车拥有量最多的城市。1997年我自主研发的环形压力容器投入使用。2006年我引进国外技术装备（内衬制造设备、纤维缠绕机），在苏州建立了年产能达11万只复合材料气瓶的生产基地。

3、SMC/BMC

迄今我已自日本、美国、德国引进18条SMC生产线，引进4条BMC生产线；今年引进连续法BMC生产装置。BMC