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現(xiàn)代高科技的發(fā)展離不開復(fù)合材料,復(fù)合材料對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,有著十分重要的作用。復(fù)合材料的研究深度和應(yīng)用廣度,及其生產(chǎn)發(fā)展的速度和規(guī)模,已成為 衡量一個科學(xué)技術(shù)先進水平的重要標(biāo)志之一。進入21世紀(jì)以來,全球復(fù)合材料市場快速增長,亞洲尤其中國市場增長較快。2003~2008年間中國年均 增速為15%,印度為9.5%,而歐洲和北美年均增幅僅為4%。
目前全球復(fù)合材料產(chǎn)量約為820萬噸,其中中國達131.2萬噸、占16%。中國復(fù)合材料 行業(yè)的迅速發(fā)展,將為商業(yè)銀行信貸業(yè)務(wù)帶來機會。中國玻璃鋼工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)表明,2007年中國(大陸,下同)行業(yè)中,復(fù)合材料玻璃纖維產(chǎn)量160萬 噸,其中115.5萬噸用于玻璃鋼(FRP)工業(yè);不飽和聚酯樹脂(UPR)產(chǎn)量135萬噸,其中68.8萬噸用于玻璃鋼領(lǐng)域、占51%;乙烯基樹脂產(chǎn)量 12640噸,膠衣樹脂產(chǎn)量15870噸。今后幾年我國復(fù)合材料仍處于快速發(fā)展期。從具體應(yīng)用看,僅玻璃鋼業(yè)提出的節(jié)能減排政策,節(jié)水以2010年二 氧化硫比2005年減少10%,這2項目標(biāo)會拉動玻璃鋼的更廣泛應(yīng)用;造船業(yè)和汽車業(yè)的發(fā)展也會帶動玻璃鋼業(yè)的發(fā)展。從子行業(yè)應(yīng)用看增長力度強的,有3 個領(lǐng)域是:建筑、汽車、風(fēng)電、它們將形成熱點,2008年復(fù)合材料增長仍可達到15%。
建筑市場將成為中國大的復(fù)合材料市 場。建筑是復(fù)合材料的一個重要應(yīng)用之處,快速發(fā)展的房地產(chǎn)市場,由于北京2008奧運會的舉辦發(fā)展更快了。主要的建筑應(yīng)用如水槽、冷卻塔和透明板材均采用 手糊工藝制造。中國玻璃鋼協(xié)的資料顯示,冷卻塔行業(yè)的年增長率為15~20%。GRP市政管道市場也正迅速發(fā)展著,中國大約有300家FRP管道和儲罐生 產(chǎn)商,2004年總產(chǎn)量就達30萬噸,2007年已增長到45萬噸。其它重要行業(yè)、消費品市場和電子電器市場中,主要是家用電器和電子行業(yè)設(shè)備等熱塑性塑 料制品。2005年中國增強型熱塑性塑料的產(chǎn)量為40萬噸、比2004年增長33%,2007年約為55萬噸。
纖維復(fù)合材料的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用,包括在橋梁、 房屋、道路中的基礎(chǔ)應(yīng)用,國內(nèi)外都十分廣泛,它與傳統(tǒng)材料相比有很多優(yōu)點,特別是在橋梁上和在房屋補強、隧道工程,以及大型儲倉修補和加固中市場廣闊。未 來我國基礎(chǔ)設(shè)施有廣闊的發(fā)展空間,從總體上看基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍然處于起步階段、存在的問題依然突出,如:農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入明顯不足、交通能源建設(shè)發(fā)展不 平衡、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍然滯后。這些問題既是判頸,也是發(fā)展?jié)摿?,對纖維復(fù)合材料的需求將出現(xiàn)遞增的趨勢。
汽車制造中復(fù)合 材料的使用也會迅速增長。近年中國汽車市場年增長超過30%,是全世界增長快的,同時受高經(jīng)濟增長和生活水平提高推動,能源需求正超出國內(nèi)的供應(yīng)能力, 又從另一方面為具有“減負(fù)”作用的復(fù)合提供了空間。現(xiàn)在的復(fù)合材料成型不限于手糊、模壓、纏繞等,新的工藝方法如、滾動模壓成型、拉擠、熱壓罐等相繼出 現(xiàn)?;w樹脂由傳統(tǒng)的通用鄰苯、間苯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂,向高性能的環(huán)氧乙烯基酯樹脂發(fā)展,增強材料從玻璃纖維向高性能的碳纖維、芳綸纖維等發(fā)展。
這些高性能材料的使用,大大改善了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能,提高了成型速度和制造質(zhì)量,加速了復(fù)合材料在汽車上的實用化進程。相信隨著車輛工業(yè)的發(fā)展,將會 開發(fā)出各種性能優(yōu)異的原料材料,以滿足適應(yīng)和推動日益增長車輛工業(yè)的需求。不同成型工藝如SMC/BM、RIM,以及真空模塑、注射模塑和擠拉等,在車輛 制造中都有相應(yīng)應(yīng)用。進入本世紀(jì)以來,許多世界著名的車輛制造商,投入大量人力、物力開展了復(fù)合材料技術(shù),和先進復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用研究。
目前復(fù) 合材料車輛制造應(yīng)用日益廣泛。風(fēng)力發(fā)電是復(fù)合材料新的巨大市場。受2006年1月生效的《可再生能源法》的推動,我國風(fēng)能市 場是復(fù)合材料的又一個重要市場。新法案規(guī)定風(fēng)能裝備的70%必須是本地化生產(chǎn)的。中國是僅次于美國的用電大國,是世界上能源需求增長快的。為了減少 對煤和石油的依賴,減少火力發(fā)電引起的環(huán)境問題,中國制定了可再生能源法,規(guī)定到2010年至少5%的電力由可再生能源產(chǎn)生,到2020年至少為10%。 中國擁有很大國土面積、很長海岸線,風(fēng)能資源豐富,陸上可開發(fā)風(fēng)能資源具有253GW發(fā)電潛力,海上的風(fēng)能資源更具有750GW的發(fā)電能力。在上述有利形 勢下,中國風(fēng)力發(fā)電有著巨大的發(fā)展空間。預(yù)期風(fēng)電容量從2004年到2010年的年增率為39%,從2010年到2020年的年增率為20%。風(fēng)力發(fā)電需 要大量復(fù)合材料,目前絕大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子葉片、機艙罩,和整流罩都采用復(fù)合材料制造。每臺風(fēng)力發(fā)電機有3個葉片,葉片的規(guī)模越來越大,一個大型的海 上風(fēng)力機葉片長度在60米以上,重量可能達到20噸。由此可見這些風(fēng)力機部件,為復(fù)合材料創(chuàng)造了一個非常強大的市場。風(fēng)力發(fā)電機用復(fù)合材料主要以玻璃纖維 為增強材料,碳纖維的應(yīng)用也在增多。
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