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高性能纤维在国产大飞机C919成功起飞中的作用

  日前,我国自行研制的大型客机C919大飞机首架机从上海浦东机场成功起飞,开始它的第一次离地飞行。C919飞机从外形到内部布局,都由中国自己设计完成,它的研制历经7年。

  特别值得一提的是,国产大飞机C919飞机机身的15%采用了树脂基碳纤维材料,这是民用大型客机首次大面积使用这种材料,在同等强度下,它的重量比传统材料轻80%,疲劳寿命更长。国产高技术纤维芳砜纶的使用,使大飞机再度“瘦身”。由于大规模采用先进材料,C919整体减重7%左右。飞机重量减轻意味着油耗更小,成本更低,还能减少二氧化碳排放,更环保节能。高性能纤维及其复合材料无可争议地成为C919成功飞翔的有力推手。2016年,我国高性能纤维行业发展稳中向好,在技术装备、产品质量、经济效益等方面出现了积极的变化。

  随着技术水平不断进步,国内高性能纤维质量有较大提高,产品系列化、差别化水平继续提升。碳纤维产品已覆盖高强、高强中模、高强高模等多个系列,产品牌号不断丰富,其中T700级碳纤维已具备较强市场竞争力,T800级碳纤维性能基本与国外同类产品一致,M30、M35、M40级碳纤维可满足国内市场应用需要。对位芳纶成功实现高强型、高模型产品国产化,其中高强型对位芳纶达到国外同类产品Kevlar129 和Kevlar49 的水平,并完成在个体防护装备中的应用验证。超高分子量聚乙烯纤维研制出更高强度的专用于防弹的产品,强度>37cN/dtex,模量>1400cN/dtex,可有效提高防弹板材的性能,国际竞争力逐渐增强。

  1 PAN基碳纤维

  2016年国内PAN基碳纤维产量约为3800~4000吨,较2015年增长300~500吨,生产情况有一定好转并实现小幅增长。国内市场对碳纤维的需求仍保持增长,建筑补强领域的碳纤维用量较去年相比基本保持稳定,约1200吨左右;风力发电、汽车零部件、管道需求增长较大;碳纤维预浸料需求也保持一定增长,原因是体育休闲领域用量有小幅上升,球拍、高尔夫球杆、渔具等传统体育休闲领域的碳纤维市场虽已趋于饱和,发展速度有所减缓,但随着消费结构不断升级,消费者对个性化产品提出更高要求,碳纤维新产品更新加快,手机和笔记本外壳、滑雪产品、户外产品、箱包、小型无人机等新兴休闲领域用量逐渐增多。

  2 间位芳纶

  2016年国内间位芳纶产量约为8500吨左右,基本上与去年持平,产品应用仍以过滤材料和防护材料为主。国内市场继续呈现偏弱态势,纤维价格较去年略有下降,主要原因是下游市场整体经济效益不景气,导致需求不旺。此外,过滤材料领域竞争激烈,产品价格走低。此外,间位芳纶原料价格上涨约6000元左右,双重因素致使企业经营压力较大。

  3 对位芳纶

  2016年,国内对位芳纶行业发展总体保持平稳,但仅有仪征化纤、泰和新材和中蓝晨光三家企业保持正常生产,产量约为1600吨左右,产品主要包括K29、K129、K49三种型号。国内对位芳纶需求小幅增长,超过9500吨,其中光缆领域需求占比超过40%。主要生产企业通过工艺优化、设备提升,产品在强度、均匀性等方面都有进一步提高,逐渐得到下游用户的认可,目前可应用于防弹、光缆、绳缆、体育用品、汽车等领域。

  4 超高分子量聚乙烯纤维

  2016年,超高分子量聚乙烯纤维继续保持良好发展态势,产量突破9000吨,全行业开工率保持在70%以上。全年市场购销两旺,但年底有所放缓,纤维价格略有小幅上涨,各应用领域用量都有不同程度增长。其中绳网领域稳步增长;手套领域保持较快增长,但仍以出口为主,原因是国外以超高分子量聚乙烯纤维手套全面取代棉制手套,订单大幅增加;防弹领域持续增长,主要原因一方面是国际局部形势动荡,军事装备对防弹材料的需求激增,另一方面是由于对位芳纶相关性能短板,导致更多防弹材料选用超高分子量聚乙烯纤维。特别值得一提的是民用市场,下游面料企业利用超高分子量聚乙烯纤维良好的导热性能开发了纯纺机织布,用于凉席、床单等家用纺织品的面料,具有较好的凉感性能,在市场中保持增长态势。

  5 聚苯硫醚纤维

  2016年,国内聚苯硫醚纤维产量基本保持稳定,约为5000吨左右,产品仍多集中在1.2D~2D,逐步向细旦化方向发展,主要应用依然在滤料行业,总体需求保持稳定。由于纤维级聚苯硫醚树脂项目投产较多,原料供给增加导致聚苯硫醚纤维价格小幅下降。

  6 连续玄武岩纤维

  2016年,我国连续玄武岩纤维销量接近8000吨,行业总体情况与2015年相仿,产品主要为短切纱、无捻粗纱和有捻纱,制品主要是复合筋和纤维布。产品价格平稳,但超细纤维价格保持高位。行业中规模小、产品结构单一的企业已逐渐停产,而龙头企业从市场需求出发,通过延伸产品链,向下游客户提供整体解决方案,产品市场认可度不断提高,应用领域逐步拓展,经济效益逐渐改善。


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