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[碳纤维与中国制造2025 ]
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碳纤维作为一种新型高科技材料,虽然应用成本比传统金属材料要高,但是在提升产品性能、加速产业提质升级方面具有特殊意义。国务院印发《关于中国制造2025的通知》中明确提出了高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、生物医药及高性能医疗器械等重点发展领域,碳纤维材料在这些领域中均有不同形式的应用。


一、海洋工程装备、高技术船舶


《通知》要求大力发展深海探测、资源开发利用、海上作业保障装备及其关键系统和专用设备。碳纤维材料已成为深海探测及深海油田气开发中必不可少的材料,碳纤维脐带管加强杆、锚泊系缆、采油立管、柔性立管等结构件在深海石油平台上的应用越来越多。


油气田生产深度一般在3000m 以上,勘探深度在4000m 以上,油气田结构件设计必须达到25年免维护的标准。传统海上油气田相关用材为钢材,如将平台锚固到海底的系缆和连接油井口到平台的管缆。钢制绳索和管子的重量增大了平台的漂浮尺寸,增加能耗。钢材在海水的浸泡下也极易腐蚀,工作寿命只有两到三年,周期性检修和管缆维护成本极高。相比之下,碳纤维材料的性能具有明显的优越性,例如一个1500m水深的作业平台,钢制绳索重约6000t,而改用碳纤维复合材料质量仅有1000t。另外,其高强度、高模量、优异的抗疲劳性和耐腐蚀性,使其工作寿命可超过25年,极大地减少了维护成本。在高技术船舶中,碳纤维材料的应用也在逐步发展,如碳纤维艏侧推水密盖板等碳纤维船舶结构件的开发和利用,对船舶在速度和能耗方面都有显著的影响。


二、农机装备


中国制造2025战略要求重点发展大宗粮食和战略性经济作物育、耕、种、管、收、运、贮等主要生产过程中使用的先进农机装备,加快发展高端农业装备及关键核心零部件,提高农机装备信息收集、智能决策和精准作业能力。


作为农业大国,如何集中有效地检测农作物生长情况以及喷洒农药是高端农业装备正积极解决的问题之一,具有节约农药使用量、作业精度高,防治效果好的农用植保机能通过远距离遥控操作的方式,帮助喷洒作业人员避免直接接触农药,提高了喷洒作业安全性,并以更精准的方式在很大程度上降低资源成本。用于农业监测的无人机能及时、准确地掌握农作物生长情况,为农业措施提供可靠信息。


碳纤维桨片、碳纤维机壳、碳纤维壁管等碳纤维复合材料成为无人植保机制造的主流材料。比重仅为钢四分之一的碳纤维材料,柔韧性好、比强度高,抗拉强度却是普通钢材的10倍以上,具有优异的抗蠕变和抗震性,同时具有良好的耐久性和耐腐蚀性,对耐酸、碱、盐及大气环境的腐蚀都有一定的承受性,可以有效延长无人机的使用寿命。


盐城市翔盛碳纤维科技有限公司注册商标为“翔力”,致力于研究碳纤维、芳纶纤维等特种纤维复合材料的功能性与设计多样性,现已开发出具有自主知识产权的旋翼飞机壳体、起落架、飞机植保喷药系统、水上飞机浮筒、沼泽船、空气动力船、航空通讯头盔、塑料增强用碳纤维、摩擦材料用碳纤维粉、制动系统用短切碳纤维、以及碳纤维绳、碳纤维布、碳纤维长丝特种纤维切割机等16个系列产品,现为中国炭材料行业协会会员单位、中国摩擦密封材料协会理事单位。

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