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国产碳纤维的主要问题

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-08-17   来源:互联网   浏览次数:384  分享到: 分享到腾讯微博
一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。1.天然纤维随着人们保护环境意识的日益增长,各种天然纤维被人们进一步认识而步入汽车部件的领域。目前各汽车工业大国已经开始大量使用天然纤维复合材料,生产的产品有:轿车的门内板、行李厢、顶棚、座椅


        一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。

1.天然纤维

随着人们保护环境意识的日益增长,各种天然纤维被人们进一步认识而步入汽车部件的领域。目前各汽车工业大国已经开始大量使用天然纤维复合材料,生产的产品有:轿车的门内板、行李厢、顶棚、座椅背板、衣帽架、仪表盘;以及卡/客车的车厢内衬板、门板、顶棚、座椅背板等。天然纤维作为隔热/音和阻尼材料、特别是作为聚合材料的填充和增强材料,因在重量和成本方面的优势在汽车内饰件制造中的作用愈来愈大,并已开始了用于汽车外部部件(如挡泥板衬和扰流板等)的尝试。

汽车用天然纤维主要是指植物纤维,如洋麻、大麻、亚麻、黄麻和剑麻等麻纤维及椰壳纤维等。与合成纤维相比,天然纤维及其复合材料具有性能优势。麻纤维生长期短、生长环境要求不高;其生长过程无需农药和化肥;生长、收获、加工的能量消耗较小;对二氧化碳的吸收能力强,具有减缓“温室效应”的作用.

生产过程无“三废”污染、使用过程也无有害的游离化学物质(如近来备受关注的“甲醛”)和微粒(玻璃纤维成分),无需化学胶粘剂,可在一步法成形过程中与基材热粘合;替代化纤和塑料等人造材料,可节约有限的石油资源;焚烧时无毒物排放、填埋后可生物降解;可再生循环利用;麻纤维复合材料的隔热、吸音性能好;能量吸收能力好、耐冲击,无脆性断裂(对提高汽车的安全性很有利);燃烧速率低;具有良好的刚度、切口韧性、断裂特性;低温性能好。在发生碰撞事故中,与玻璃纤维增强塑料件比,其模压件不会产生锐利碎片,因而更安全,同时也不像玻璃纤维会引起皮肤及呼吸道过敏反应。

国外汽车内饰材料开发研究方面重视采用麻类天然纤维。多数韧皮纤维亚麻、洋麻、黄麻和椰壳纤维都可满足高强、低伸性的要求。采用天然纤维的热塑性或热固性模压件(如车门板等)已成为欧洲轿车的标准配置,作为一种新的加工技术——麻类天然纤维+聚丙烯注射模压技术在未来几年中将呈继续增长的态势。由美国福特公司参加的英国Qinetig-Led公司的生态型汽车用非织造材料研究项目的目标就是开发用于注塑成型内饰件的天然纤维热塑性非织造复合材料技术,以减少汽车工业对不可再生原材料的依赖。

天然纤维也可用于聚氨酯复合材料。1999年款的S级“奔驰”汽车的门内板是第一个采用这种工艺的,它采用了35%的半硬PUR弹性体和65%的亚麻、洋麻和剑麻混合物。挤出机厂家也在开发将天然纤维直接引入混料头的设计,从而不需经过制毡过程。1999年欧宝(Opel)的“Zefira”牌微型车的顶棚采用两层剑麻毡网中间放置PUR发泡材料的方法制成。

2.国内车用非织造材料生产情况

上世纪80年代中期,上海市纺织科学研究院在“七五”和“八五”国家重点科技攻关项目中,先后研究开发了汽车内饰用非织造材料,如低密度吸音、隔热、隔震衬垫材料,中、高密度非织造结构内饰件(如车顶内饰、门内饰、后舱盖板等),上述研究项目现已应用于生产(如温州环球汽车衬垫有限公司、常熟汽车饰件有限公司),产品达到德国大众汽车公司标准。国内的一些汽车内饰件厂也通过引进技术与生产线以及自行开发,生产各类汽车内饰件(如针刺模压地毯、车顶内饰等)。

目前我国已形成初具规模的一批重点非织造材料生产企业,可满足汽车整机厂配套所需的各类内饰用非织造材料。去年仪征化纤股份有限公司与世界最大的功能布料用聚合纱线生产商美国UNIFI公司合资成立的仪化宇辉化纤有限公司揭牌成立并正式投入运营。合资后,仪化的长丝产品将历史性地进入汽车装饰面料等新领域,产品附加值和市场竞争能力将得到进一步提升。近年来,世界聚酯发展格局正处于不断调整之中,世界聚酯的产业中心向中国转移,中国成为世界聚酯生产和消费第一大国。

涤纶长丝的发展非常迅速,特别是汽车装饰面料的发展势头良好,市场空间广阔,对细旦丝及功能性差别化纤维的需求有明显上升趋势。据预测,随着中国汽车消费高潮的到来,国内以装饰为主的汽车面料市场也随之加快发展,市场需求将达800亿元。做为美国500强上市公司的UNIFI负责人表示,合资公司要在5年内实现年销售收入5亿美元的目标。双方共同努力将合资公司打造成国内领先、世界一流的差别化长丝生产商。

由西安交通大学与广东省东方剑麻集团有限公司联合研制成功“环保型剑麻纤维增强汽车刹车片”,经过权威部门性能测试,刹车片的摩擦系数、磨损率、硬度、冲击韧性等各项性能均达到国家标准,专家们一致认为:该种以剑麻作为增强纤维的环保型汽车刹车片产品具有摩擦系数平稳、热恢复性能好、刹车噪音小、使用寿命长、低成本等优点。同时在生产和使用过程中消除了对人体的危害及对环境的污染,开创了我国汽车刹车片的新时代。

目前刹车片的主流增强纤维以钢纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维以及其他有机合成纤维等为主。但是,使用单独一种纤维作为增强材料都存在一些弱点。因此,目前往往采用数种纤维混合增强摩擦材料。剑麻纤维是可再生资源,并能够自然降解,分解产物无毒无害,摩擦性能优良。经过几年的研究,科研人员在产品的开发和研究过程中攻克了剑麻纤维应用于汽车制动材料的关键技术难题,成功研制出了单纯以剑麻纤维增强的汽车用制动材料,这在摩擦增强纤维研究领域也是一个创新。

2006年3月29日,在盛况空前的中国国际纱线展览会上,由烟台氨纶股份有限公司研制成功,首次亮相国内的高科技纤维——芳纶1313成为整个展会的主角。从而,中国——昔日美国芳纶禁运的重点对象,如今突出重围,成功地实现了芳纶1313的工业化生产,并跻身于世界三大芳纶制造商行列,与美国杜邦公司、日本帝人公司共同掌控世界芳纶市场。

与国外的先进水平相比,我国汽车内饰材料的研究和开发工作存在很大差距。汽车内饰非织造材料的研究与开发力度不够,在环保型材料、轻量化、高强度复合材料、高性能汽车过滤材料以及电动汽车电池隔膜材料等带有前瞻性,并会影响汽车用材料工业未来发展的重大研究课题方面还是空白。

 

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