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國產碳纖維的主要問題

放大字體  縮小字體 發布日期:2011-08-17   來源:互聯網   瀏覽次數:384  分享到: 分享到騰訊微博
一、規格不全、連續長度不夠、未經表面處理、價格偏高等。1.天然纖維隨著人們保護環境意識的日益增長,各種天然纖維被人們進一步認識而步入汽車部件的領域。目前各汽車工業大國已經開始大量使用天然纖維復合材料,生產的產品有:轎車的門內板、行李廂、頂棚、座椅


        一、規格不全、連續長度不夠、未經表面處理、價格偏高等。

1.天然纖維

隨著人們保護環境意識的日益增長,各種天然纖維被人們進一步認識而步入汽車部件的領域。目前各汽車工業大國已經開始大量使用天然纖維復合材料,生產的產品有:轎車的門內板、行李廂、頂棚、座椅背板、衣帽架、儀表盤;以及卡/客車的車廂內襯板、門板、頂棚、座椅背板等。天然纖維作為隔熱/音和阻尼材料、特別是作為聚合材料的填充和增強材料,因在重量和成本方面的優勢在汽車內飾件制造中的作用愈來愈大,并已開始了用于汽車外部部件(如擋泥板襯和擾流板等)的嘗試。

汽車用天然纖維主要是指植物纖維,如洋麻、大麻、亞麻、黃麻和劍麻等麻纖維及椰殼纖維等。與合成纖維相比,天然纖維及其復合材料具有性能優勢。麻纖維生長期短、生長環境要求不高;其生長過程無需農藥和化肥;生長、收獲、加工的能量消耗較小;對二氧化碳的吸收能力強,具有減緩“溫室效應”的作用.

生產過程無“三廢”污染、使用過程也無有害的游離化學物質(如近來備受關注的“甲醛”)和微粒(玻璃纖維成分),無需化學膠粘劑,可在一步法成形過程中與基材熱粘合;替代化纖和塑料等人造材料,可節約有限的石油資源;焚燒時無毒物排放、填埋后可生物降解;可再生循環利用;麻纖維復合材料的隔熱、吸音性能好;能量吸收能力好、耐沖擊,無脆性斷裂(對提高汽車的安全性很有利);燃燒速率低;具有良好的剛度、切口韌性、斷裂特性;低溫性能好。在發生碰撞事故中,與玻璃纖維增強塑料件比,其模壓件不會產生銳利碎片,因而更安全,同時也不像玻璃纖維會引起皮膚及呼吸道過敏反應。

國外汽車內飾材料開發研究方面重視采用麻類天然纖維。多數韌皮纖維亞麻、洋麻、黃麻和椰殼纖維都可滿足高強、低伸性的要求。采用天然纖維的熱塑性或熱固性模壓件(如車門板等)已成為歐洲轎車的標準配置,作為一種新的加工技術——麻類天然纖維+聚丙烯注射模壓技術在未來幾年中將呈繼續增長的態勢。由美國福特公司參加的英國Qinetig-Led公司的生態型汽車用非織造材料研究項目的目標就是開發用于注塑成型內飾件的天然纖維熱塑性非織造復合材料技術,以減少汽車工業對不可再生原材料的依賴。

天然纖維也可用于聚氨酯復合材料。1999年款的S級“奔馳”汽車的門內板是第一個采用這種工藝的,它采用了35%的半硬PUR彈性體和65%的亞麻、洋麻和劍麻混合物。擠出機廠家也在開發將天然纖維直接引入混料頭的設計,從而不需經過制氈過程。1999年歐寶(Opel)的“Zefira”牌微型車的頂棚采用兩層劍麻氈網中間放置PUR發泡材料的方法制成。

2.國內車用非織造材料生產情況

上世紀80年代中期,上海市紡織科學研究院在“七五”和“八五”國家重點科技攻關項目中,先后研究開發了汽車內飾用非織造材料,如低密度吸音、隔熱、隔震襯墊材料,中、高密度非織造結構內飾件(如車頂內飾、門內飾、后艙蓋板等),上述研究項目現已應用于生產(如溫州環球汽車襯墊有限公司、常熟汽車飾件有限公司),產品達到德國大眾汽車公司標準。國內的一些汽車內飾件廠也通過引進技術與生產線以及自行開發,生產各類汽車內飾件(如針刺模壓地毯、車頂內飾等)。

目前我國已形成初具規模的一批重點非織造材料生產企業,可滿足汽車整機廠配套所需的各類內飾用非織造材料。去年儀征化纖股份有限公司與世界最大的功能布料用聚合紗線生產商美國UNIFI公司合資成立的儀化宇輝化纖有限公司揭牌成立并正式投入運營。合資后,儀化的長絲產品將歷史性地進入汽車裝飾面料等新領域,產品附加值和市場競爭能力將得到進一步提升。近年來,世界聚酯發展格局正處于不斷調整之中,世界聚酯的產業中心向中國轉移,中國成為世界聚酯生產和消費第一大國。

滌綸長絲的發展非常迅速,特別是汽車裝飾面料的發展勢頭良好,市場空間廣闊,對細旦絲及功能性差別化纖維的需求有明顯上升趨勢。據預測,隨著中國汽車消費高潮的到來,國內以裝飾為主的汽車面料市場也隨之加快發展,市場需求將達800億元。做為美國500強上市公司的UNIFI負責人表示,合資公司要在5年內實現年銷售收入5億美元的目標。雙方共同努力將合資公司打造成國內領先、世界一流的差別化長絲生產商。

由西安交通大學與廣東省東方劍麻集團有限公司聯合研制成功“環保型劍麻纖維增強汽車剎車片”,經過權威部門性能測試,剎車片的摩擦系數、磨損率、硬度、沖擊韌性等各項性能均達到國家標準,專家們一致認為:該種以劍麻作為增強纖維的環保型汽車剎車片產品具有摩擦系數平穩、熱恢復性能好、剎車噪音小、使用壽命長、低成本等優點。同時在生產和使用過程中消除了對人體的危害及對環境的污染,開創了我國汽車剎車片的新時代。

目前剎車片的主流增強纖維以鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維以及其他有機合成纖維等為主。但是,使用單獨一種纖維作為增強材料都存在一些弱點。因此,目前往往采用數種纖維混合增強摩擦材料。劍麻纖維是可再生資源,并能夠自然降解,分解產物無毒無害,摩擦性能優良。經過幾年的研究,科研人員在產品的開發和研究過程中攻克了劍麻纖維應用于汽車制動材料的關鍵技術難題,成功研制出了單純以劍麻纖維增強的汽車用制動材料,這在摩擦增強纖維研究領域也是一個創新。

2006年3月29日,在盛況空前的中國國際紗線展覽會上,由煙臺氨綸股份有限公司研制成功,首次亮相國內的高科技纖維——芳綸1313成為整個展會的主角。從而,中國——昔日美國芳綸禁運的重點對象,如今突出重圍,成功地實現了芳綸1313的工業化生產,并躋身于世界三大芳綸制造商行列,與美國杜邦公司、日本帝人公司共同掌控世界芳綸市場。

與國外的先進水平相比,我國汽車內飾材料的研究和開發工作存在很大差距。汽車內飾非織造材料的研究與開發力度不夠,在環保型材料、輕量化、高強度復合材料、高性能汽車過濾材料以及電動汽車電池隔膜材料等帶有前瞻性,并會影響汽車用材料工業未來發展的重大研究課題方面還是空白。

 

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