中国复合材料的发展与展望

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1、玻璃钢2006年第3期综述中国复合材料的发展与展望潘鼎曾凡龙荣海琴（东华大学材料学院，上海200051）摘要简要介绍了中国近年来复合材料的发展状况、应用领域、市场规模和未来的趋势，特别对玻璃纤维和碳纤维增强树脂基复合材料及其市场进行了比较全面和详细的分析总结，指出了尚存在的问题和解决办法，展望了中国复合材料市场的前景。关键词：复合材料玻璃钢碳纤维聚合物树脂市场和前景1中国复合材料的历史沿革中国的复合材料起始于1958年，首先用于军工制品，而后逐渐扩展到民用。1958年以手糊工艺研制了玻璃钢艇，以层压和卷制工艺研制玻璃钢板、管和火箭弹，1961年研制

2、成用于远程火箭的玻璃纤维-酚醛树脂烧蚀防热弹头，1962年引进不饱和聚酯树脂、喷射成型和蜂窝夹层结构成型技术，并制造了玻璃钢的直升机螺旋桨叶和风洞叶片，同年开始纤维缠绕工艺研究并生产出一批氧气瓶等压力容器。1970年用玻璃钢蜂窝夹层结构制造了一座直径44m的雷达罩。自70年代以后玻璃钢复合材料逐渐转向民用。1981年复合材料的年产量为1.5万吨，到1986年达到6.5万吨，年增长率为13%。1987年以后受到国内原材料品种数量不足的影响，发展曾一度停滞，在此期间，在国家改革开放政策的指导下，大量引进国外先进技术，如在原材料方面引进了池窑拉丝、短切毡

3、、表面毡、喷射纱、缠绕纱以及各种牌号树脂和辅助材料的生产技术。在成型工艺方面引进了制造管罐的大型缠绕系统、拉挤工艺生产线、SMC生产线、连续制板机组、树脂传递模型机组、喷射成型技术、树脂注射成型技术等先进工艺和设备，形成了研究、设计、生产及原材料相互配套较完整的工业体系。1998—2002中国聚合物复合材料统计表（单位：万吨）产品GFUPRFRSPFRTPCCL年代（GF/UPR）（GF/EPR）19981825253.53.5199920323086200021.54548108.2200128.35050158.3200236.95854179

4、.5·16·2中国各类复合材料的总体发展现状复合材料根据基体种类可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料等。下面分别介绍各类复合材料在中国的发展情况，并重点介绍树脂基复合材料。2.1树脂基复合材料树脂基复合材料是最先开发和产业化推广的，因此应用面最广、产业化程度最高。根据基体的受热行为可分为热塑性复合材料和热固性复合材料。2.1.1热固性树脂基复合材料热固性树脂基复合材料是指以热固性树脂如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等为基体，以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等为增强材料制成的复合材料

5、。中国树脂基复合材料始于1958年，通过大量引进国外先进技术，发展相当迅猛。在原料加工技术方面，如池窑拉丝、短切毡、表面毡生产线及各种牌号的聚酯树脂和环氧树脂等生产技术。在成型工艺方面，引进了缠绕管、罐生产线、拉挤工艺生产线、SMC生产线、连续制板机组、树脂传递模塑（RTM）成型机、喷射成型技术、树脂注射成型技术及渔竿生产线等，形成了从研究、设计、生产及原材料配套的完整的工业体系。截止2000年底，中国树脂基复合材料生产企业达3000多家，产品品种3000多种，总产量达73万吨/年，居世界第二位。产品主要用于建筑、防腐、轻工、交通运输、造船等工业领

6、域。近年来碳纤维片材补强建筑结构、拉挤复合材料门窗、SMC或BMC模压电表箱、RTM制品等兴起。在建筑方面，树脂基复合材料已广泛应用于内外墙板、透明瓦、冷却塔、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽等。在石油化工方面，主要用于管道及贮罐。其中玻璃钢管道有定长管、离心浇铸管及连续管道。按压力等级分为中低压管道和高压管道。中国"八五"、"九五"期间引进管罐生产线40条，现场缠绕大型贮罐最大直径12米，贮罐最大容积1万立方米。国内研制与生产的玻璃钢管罐生产设备部分技术指标已超过国外同类设备的技术水平。在交通运输方面，为了使交通工具轻型化、节约耗油量、

7、提高使用寿命和安全系数，目前在交通工具上已经大量使用复合材料。汽车上主要有车身、引擎盖、保险杠等配件；火车上有车厢板、门窗、座椅等；在船艇方面主要有气垫船、救生艇、侦察艇、渔船等，目前中国制造的玻璃钢渔船最长达33米。在机械及电器领域如屋顶风机、轴流风机、电缆桥架、绝缘棒、集成电路板等产品都具有相当的规模。在航空航天及军事领域，如轻型飞机、尾翼、卫星天线、火箭喷管、防弹板、防弹衣、鱼雷等都取得了重大突破，为中国的国防事业作出了重大贡献。2.1.2热塑性树脂基复合材料中国的热塑性树脂基复合材料开始于20世纪80年代末期，近十年来取得了快速发展，200

8、0年产量达到12万吨，约占树脂基夏合材料总产量的17%，与发达国家尚有差距。所用的基体材料仍以PP、PA为主，增强材料以玻