Uso de fibra de carbono
Proporciones de países y usos:
Estados Unidos 74,40% 13,60%
Japón 4,00% 33,60% 62,40
p>La fibra de carbono se puede procesar en telas, fieltros, tapetes, cintas, papel y otros materiales. Además de usarse como materiales de aislamiento térmico, la fibra de carbono generalmente no se usa sola. A menudo se agrega como material de refuerzo a resina, metal, cerámica, concreto y otros materiales para formar materiales compuestos. Los materiales compuestos reforzados con fibra de carbono se pueden utilizar como materiales estructurales de aviones, materiales de protección electromagnética, ligamentos artificiales y otros materiales de reemplazo de carrocerías. También se pueden utilizar para fabricar carcasas de cohetes, lanchas a motor, robots industriales, ballestas de automóviles y ejes de transmisión.
La fibra de carbono es un material nuevo para uso militar y civil. Es un material clave que requiere mucha tecnología y es políticamente sensible. En el pasado, el COCOM, encabezado por Estados Unidos, implementó políticas de embargo y bloqueo contra los entonces países socialistas. Aunque COCOM se disolvió en marzo de 1994, la sombra de embargos y bloqueos todavía se cierne sobre la empresa y no se puede introducir tecnología avanzada de fibra de carbono, especialmente tecnología precursora de alto rendimiento basada en poliacrilonitrilo. Incluso si China se uniera a la OMC, la situación no cambiaría significativamente. Por tanto, los chinos no tienen más remedio que seguir desarrollando la industria de la fibra de carbono por su cuenta. Por lo tanto, los países extranjeros, especialmente los países con tecnologías líderes de producción de fibra de carbono como Japón y Corea del Sur, siempre han mantenido una actitud muy cautelosa hacia la exportación de materiales y productos de fibra de carbono de mi país. Sólo unas pocas empresas chinas pueden establecer relaciones de cooperación con ellos y tener canales de importación para sus productos.
Actualmente, la producción mundial de fibra de carbono ha alcanzado más de 40.000 toneladas/año. Las tres empresas más grandes del mundo, Toray, Toho Rayon y Mitsubishi Rayon, así como las tres empresas estadounidenses HEXCEL, ZOLTEK y ALDILA, así como el grupo alemán SGL Sigri, la surcoreana Guangtai Industrial y el Formosa Plastics Group de la provincia china de Taiwán, todas ellas control La tecnología central de producción de fibra de carbono se ha desarrollado y se ha producido a gran escala. En la actualidad, no hay fábricas de fibra de carbono a gran escala con una producción anual de 100 toneladas en China continental, y la mayoría de ellas todavía se encuentran en la etapa piloto de ampliación. Vale la pena mencionar que Formosa Plastics Group en la provincia china de Taiwán introdujo una línea de producción de fibra de carbono de 100 toneladas de la American Hitco Company a mediados de la década de 1980. Después de la digestión, absorción y combinación, la producción de Formosa Plastics ha crecido rápidamente, pero la calidad de la fibra de carbono no ha mejorado significativamente.
La investigación de mi país sobre fibra de carbono comenzó en la década de 1960, y la investigación sobre fibra de carbono de alta resistencia comenzó en la década de 1980. A lo largo de los años, el progreso ha sido lento, pero se han logrado algunos logros. Desde el siglo XX, se ha desarrollado rápidamente. Anhui Wanhua Carbon Fiber Company tomó la iniciativa en la introducción de 500 toneladas/año de seda cruda y 200 toneladas/año de fibra de carbono a base de poliacrilonitrilo (solo nivel Toray Carbon Fiber T300), llevando la industria de fibra de carbono de mi país a la industrialización. Posteriormente, algunos fabricantes también se sumaron a las filas de la producción de fibra de carbono. Según estadísticas incompletas, actualmente hay 12 fabricantes de fibra de carbono a base de poliacrilonitrilo en China con diferentes escalas de producción (5-800 toneladas/año), con una capacidad de producción total de 1.310 toneladas/año y especificaciones de producto de 1K, 3K y 12K. Sin embargo, debido a que algunas empresas no tienen precursores para quemar, la producción nacional total real de fibra de carbono es inferior a 40 toneladas al año y la calidad del producto es inestable, y la mayoría de ellos no alcanza el nivel T300. Afortunadamente, desde el año 2000, la fibra de carbono de China se ha ido desarrollando hacia la diversificación tecnológica, abandonando la tecnología original de fabricación de fibra cruda con ácido nítrico y utilizando tecnología de hilado húmedo de un solo paso con dimetilsulfóxido como solvente. En la actualidad, algunos productos de fibra de carbono T300 y T700 desarrollados a nivel nacional han alcanzado el nivel internacional de productos similares.
Con la creciente demanda de fibra de carbono en mi país en los últimos años, la fibra de carbono ha sido catalogada como un nuevo producto respaldado por la industria nacional de fibras químicas y se ha convertido en un punto caliente para la investigación y el desarrollo de mi la industria de nuevos materiales del país. Según estadísticas incompletas, actualmente hay 11 empresas productoras de fibra de carbono planificadas o en construcción en el país, con una capacidad total de producción de fibra cruda de 7.100 toneladas/año y una capacidad total de producción de fibra de carbono de 1.560 toneladas/año. Se encuentran en construcción 4 empresas, con una capacidad total de producción de fibra bruta de 1.100 toneladas/año.
Aunque el desarrollo de la producción de fibra de carbono en mi país es lento, el consumo ha ido aumentando gradualmente y la demanda del mercado es fuerte. Los usos principales incluyen equipamiento deportivo, industria general, aeroespacial, etc. Entre ellos, los productos deportivos y de ocio tienen el mayor uso, representando alrededor del 80% al 90% del consumo. La demanda de fibra de carbono de mi país ha superado las 3.000 toneladas/año y superará las 5.000 toneladas/año en 2010. Las principales áreas de aplicación son: los mercados maduros incluyen los campos aeroespacial y de defensa (aviones, cohetes, misiles, satélites, radares, etc.).
) y productos deportivos y de ocio (palos de golf, equipos de pesca, raquetas de tenis, raquetas de bádminton, flechas, bicicletas, botes de remos, etc.). Los mercados emergentes incluyen plásticos reforzados, recipientes a presión, refuerzo de edificios, energía eólica, materiales de fricción, perforación; plataformas, etc. Los mercados que se desarrollarán incluyen automóviles, equipos médicos y nuevas energías.
El desarrollo de materiales compuestos de fibra de carbono en mi país se inició a mediados de los años 1970. Después de casi 40 años de desarrollo, se han logrado grandes avances y se utiliza ampliamente en productos aeroespaciales líderes (misiles, flechas, satélites, barcos). En los últimos años, la demanda de fibra de carbono en productos deportivos y de ocio, recipientes a presión y otros campos de mi país ha crecido rápidamente. El rápido desarrollo de la tecnología aeroespacial requiere con urgencia fibra de carbono de alto rendimiento y sus materiales compuestos, y la demanda del mercado es aún mayor.
Para satisfacer la creciente demanda de fibra de carbono en el mercado interno, la localización y escala de la industria de fibra de carbono de China debe realizarse lo antes posible. Por lo tanto, es necesario acelerar la innovación tecnológica y dominar las tecnologías centrales; acelerar el desarrollo de la tecnología de la seda cruda y desarrollar la seda cruda de alta pureza fortalecer la investigación de aplicaciones y el desarrollo del mercado para ampliar aún más los campos de aplicación; La fibra de carbono tiene un futuro brillante en China, pero es necesario resumir la experiencia y las lecciones del poliéster y otras fibras químicas para evitar un desarrollo ciego y lograr un desarrollo saludable.
Para la fabricación de grandes aviones y el desarrollo de la industria aeroespacial, nuestro país también debe realizar la industrialización de la fibra de carbono de modo medio de alta resistencia lo antes posible. Sin embargo, debido a que la fibra de carbono de alto rendimiento es un material indispensable para el desarrollo de tecnologías de vanguardia como la aeroespacial y la aeroespacial, ha sido bloqueada durante mucho tiempo por el Comité de Coordinación de París encabezado por Estados Unidos. Aunque Batumi fue disuelta en marzo de 1994, todavía existe la sombra del embargo. Incluso si se levanta el embargo contra China, al principio solo será fibra de carbono general y no nos venderá tecnología y equipos de fibra de carbono de alto rendimiento. Por tanto, el desarrollo de fibra de carbono de alto rendimiento debe depender de nosotros mismos. El "Undécimo Plan Quinquenal" para el desarrollo de la industria de fibras químicas de mi país propone "desde aumentar la cantidad hasta desarrollar fibras de alta tecnología", en particular, los materiales de fibra de alta tecnología relacionados con la seguridad industrial nacional son la máxima prioridad. Está catalogado como una necesidad urgente de avances en el corto plazo. La primera variedad de fibra de alta tecnología, creando las condiciones para el desarrollo de la fibra de carbono en mi país. Debemos aprovechar esta oportunidad, esforzarnos por innovar y desarrollar fibra de carbono con derechos de propiedad intelectual independientes para satisfacer la creciente demanda. El "Plan 863" nacional y los ministerios y comisiones pertinentes prestan atención al desarrollo de la industria de fibra de carbono de mi país y al ritmo de su industrialización, y brindan un fuerte apoyo. Muchos expertos en materiales también han realizado un gran trabajo sólido. Durante el período del “Undécimo Plan Quinquenal”, China lanzó el correspondiente “Plan 973”. Se cree que el "XI Plan Quinquenal" será el período dorado para la industrialización de la industria de fibra de carbono de China.