盘点中国碳纤维复合材料发展进展！

2016-09-28《纺织导报》编辑部

福建轻纺 2016年10期

盘点中国碳纤维复合材料发展进展！

一、中国碳纤维原丝生产的进展

中国的碳纤维生产商从2008年开始崛起，恒神集团和中复神鹰率先在2010年实现了千吨级的产能，大连兴科碳纤维和蓝星纤维也是奋起直追，具有不小的竞争潜力。但在产品种类上，尤其是高量级的碳纤维技术，与国外碳纤维生产商还有一定差距，目前，中国T300级材料已经相对成熟，而T700以上级别的复材仍在研发和小规模试生产中。

1.T700的开发进展

近5年来，中国T700级军用碳纤维材料生产技术逐渐成熟。据报道，中复神鹰公司投产的T700生产线是目前世界上第三个采用干喷湿纺工艺体系的商业化生产线，2014年获得中国建筑材料集团有限公司科学技术奖进步类一等奖，具有重要的战略意义。国产T700已经成功应用于风力叶片、电缆复合芯、压力容器和交通运输等新兴工业领域，并初步用于某航空机型和某航天设备。

2.T800的开发进展

从多个渠道获得的信息都表明，继2012年25吨级T800生产线竣工投运后，中国首条千吨级T800生产线于2014年3月在江苏镇江新区奠基。江苏航科投资6亿元，预计2016年投入生产。截至2014年底，航科先后申请国家发明和实用新型专利80余个，制定碳纤维生产流程测试规范42项，环保节能措施使产品成本降低30%，产品性能离散型低于5%。江苏航科T800级材料已具备系列化高性能碳纤维制备技术和低成本化能力，碳纤维生产原材料和主要设备几乎100%来自国内。

3.T1000和更高量级碳纤维的开发进展

江苏航科预计在2020年，将建成千吨级T1000碳纤维生产线和百吨级MJ系列高强度高模量碳纤维生产线。并开展T1200和M70J等更高性能纤维以及专用复合材料的研制及产业化工作。

二、中国碳纤维复材生产技术的进展

手工铺叠自动化：航空用先进复合材料构件大部分仍在使用手工铺叠，预浸料自动下料机和激光投影仪两种关键设备大多需要进口。而且对于大型构件，依然难以保证铺叠质量和速度。

自动铺带机：中国正在起步研究的阶段。北京航空制造工程研究所研制的6m×20m 大型自动铺带机，开始在新型飞机的复材构件研制中得到实验性的应用。

自动铺丝机：尚未见到有国产化设备投入应用的报道。

自动铺带机技术进展：

中航工业制造所于2006年组建技术团队，致力于复合材料自动化铺放的工程化应用，通过近十年来的扎实研究，已经获得较大进展。国内成飞也在相关技术研发和工程化应用方面获得扎实成绩。

中航复材完成了国产预浸带制备、铺带工艺等系列研究与相关工程化应用验证，已将自动铺带用于新型飞机的机翼复合材料壁板；针对民机尾翼、机翼等课题需求，完成了尾翼平尾蒙皮、机翼蒙皮的系列研究与验证试验。在中航复材的厂区高跨净化间内，国内最先进的大型自动铺带设备——1台30m×6.5m铺带机，具备了32丝束铺放能力，可实现大型复合材料构件的铺放。

中国航空新闻网报道，成飞“大型复合材料整体壁板精确制造技术研究”科技成果于2014年一次性通过了成果鉴定：

（1）首次在装配飞机机翼壁板上采用复合材料自动铺带技术，解决了大型复合材料整体壁板精确制造的技术关键，制定了自动铺带的工艺规范标准；

（2）开发了基于激光投影技术的自动铺带在线检测技术，实现了自动铺带尺寸、角度、轮廓快速精确检测，申请了发明专利；

（3）提出了基于数字化技术的帽形加筋壁板R区精确填充方法，研制了专用转角R区填充物成型工装，实现了帽型结构的一步成型制造；

（4）建立了复合材料加筋壁板变形控制理论模型和筋条漂移模型，实现了对帽形加筋壁板的变形和漂移的有效控制。

成飞项目已申请4项发明专利，并已成功应用于机翼复合材料大型整体壁板的制造中，产品质量稳定、可靠。四川省科学技术鉴定委员会认为：该项目总体技术国内领先，达到国际先进水平。

另外，自动铺丝机与自动铺带机类似，国内最先进的1台30m×6.5m铺丝机也装备了中航复材，正结合某民机课题，开展自动铺丝技术的研究和工程验证。