中國復(fù)材行業(yè)“十二五”發(fā)展初探

　　建筑加固和修補(bǔ)
　　基礎(chǔ)設(shè)施主要包括橋梁、隧道、高速公路、鐵路、大壩、水廠、電站、港口等，是國民經(jīng)濟(jì)增長和國家功能所必需的、最基本的設(shè)施。
　　規(guī)劃目標(biāo)：建筑加固和修補(bǔ)復(fù)合材料用量達(dá)到10萬噸。
　　基于纖維復(fù)合材料的環(huán)保節(jié)能的智能建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)。
　　采用纖維復(fù)合材料制造建筑結(jié)構(gòu)外部構(gòu)件，將太陽能電池板與復(fù)合材料墻體一次成型，可構(gòu)成集成保溫、輕質(zhì)、擁有太陽能發(fā)電等功能的建筑結(jié)構(gòu)；將應(yīng)變片、光纖等量測裝置嵌入復(fù)合材料墻體中，形成具有自監(jiān)測功能的智能建筑結(jié)構(gòu)。通過技術(shù)開發(fā)和攻關(guān)，可形成產(chǎn)業(yè)化基地，生產(chǎn)集成太陽能電池和自監(jiān)測功能的復(fù)合材料建筑屋面板、復(fù)合材料外墻板等產(chǎn)品。
　　規(guī)劃目標(biāo)：建筑用復(fù)合材料達(dá)到120萬噸。
　　多功能復(fù)合材料應(yīng)急房屋
　　采用復(fù)合材料制造輕質(zhì)的快速拼裝應(yīng)急房屋，在平時(shí)為板件，可采用貨車運(yùn)輸，并集成小型發(fā)電、水處理、空調(diào)等設(shè)備，形成高品質(zhì)的應(yīng)急房屋。在地震、水災(zāi)等重大災(zāi)害中，可為指揮部、臨時(shí)醫(yī)院等關(guān)鍵機(jī)構(gòu)提供辦公場所，從而提高我國的綜合抗震能力。
　　規(guī)劃目標(biāo)：截至2013年，實(shí)現(xiàn)輕型建筑類復(fù)合材料部件配套的能力，主導(dǎo)并初步形成活動(dòng)房屋用復(fù)合材料部件的標(biāo)準(zhǔn)，并初步具備自行設(shè)計(jì)成套復(fù)合材料活動(dòng)房屋系統(tǒng)的能力以及核心復(fù)合材料構(gòu)件批量生產(chǎn)能力。
　　交通運(yùn)輸領(lǐng)域
　　輕量化、低油耗、減少環(huán)境污染，代鋼可減重40%以上；減少初期投資，降低產(chǎn)品研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)；多部件一體化設(shè)計(jì)，降低制造與綜合使用成本；多樣化，更新快；提高安全性；優(yōu)良的耐腐蝕性和耐化學(xué)藥品性。
　　高速列車輕量化用復(fù)合材料
　　高速列車機(jī)車車頭———復(fù)合材料應(yīng)用與機(jī)車車頭主要的優(yōu)勢體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的符合最佳流體動(dòng)力學(xué)的流線型車頭，同時(shí)具有優(yōu)異的抗沖擊性，耐腐蝕性，以及整體成型等優(yōu)勢，是制造高速機(jī)車車頭部件最佳選擇。國外采用復(fù)合材料制造高速機(jī)車車頭已經(jīng)非常普遍。國內(nèi)目前的應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)和小批量應(yīng)用階段。大部分的動(dòng)車車頭部件還是采用鋁合金來制造的，局限性大。
　　復(fù)合材料轉(zhuǎn)向架———復(fù)合材料轉(zhuǎn)向架作為車體的重要部件，采用復(fù)合材料制造可以大幅度降低轉(zhuǎn)向架的重量，每輛車體的減重可以達(dá)到1噸以上。德國和日本已經(jīng)有成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
　　復(fù)合材料齒輪變速箱———采用復(fù)合材料制造機(jī)車齒輪變速箱能夠顯著降低齒輪箱的重量，以某種型號(hào)的機(jī)車齒輪箱為例，金屬齒輪箱為134公斤，復(fù)合材料齒輪箱55公斤，減重近60%，每臺(tái)機(jī)車裝備六臺(tái)齒輪箱，共減重474公斤。復(fù)合材料齒輪箱具有優(yōu)異的降噪功能和耐腐蝕性能。
　　復(fù)合材料貨車車廂門———復(fù)合材料貨車車箱門板采用夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造，與金屬相比，每個(gè)車門能夠降低的重量可以達(dá)到數(shù)百公斤。按照美國ZefTek公司該類產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，每輛貨車車廂可減重860公斤，按照這樣算來，一列由15輛車編組成的列車可以多運(yùn)載109噸，而且復(fù)合材料貨車車門能夠提供更好的耐腐蝕性能。
　　規(guī)劃目標(biāo)：鐵路用復(fù)合材料用量達(dá)到80萬噸。
　　汽車用復(fù)合材料
　　復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)部件———采用復(fù)合材料制作發(fā)動(dòng)機(jī)部件不僅具有良好的隔聲及減振效果，而且能夠減輕發(fā)動(dòng)機(jī)部件的質(zhì)量。應(yīng)用與發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件的代表性產(chǎn)品包括氣門室閥蓋罩、油底殼、進(jìn)氣歧管等。
　　轎車級(jí)SMC復(fù)合材料外觀部件———功能集成化：SMC具有功能集成的特點(diǎn)，可縮短時(shí)間，減少安裝步驟；由于SMC的優(yōu)異流動(dòng)性能，SMC具有高度的設(shè)計(jì)靈活性；可成型薄壁大構(gòu)件；構(gòu)件內(nèi)部壁厚可變；可設(shè)置孔洞安裝各種功能部件；表面質(zhì)量高，可內(nèi)著色或油漆、處理、涂色等。
　　長纖維增強(qiáng)熱塑性車用復(fù)合材料———長纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(LFT)產(chǎn)品的主要優(yōu)勢表現(xiàn)在優(yōu)異的抗沖擊性能；低收縮率和高的尺寸穩(wěn)定性（低蠕變）；在惡劣溫度條件下具高力學(xué)性能保持性；高模量、高強(qiáng)度、低翹曲、與金屬相近的熱膨脹系數(shù)等。
　　LFT已在汽車的防撞內(nèi)桿、前端框架、儀表盤骨架、車門中間承載板、電瓶箱、座椅骨架板、備胎倉以及車底部護(hù)板等結(jié)構(gòu)件和半結(jié)構(gòu)件上得到了廣泛應(yīng)用。
　　碳纖維復(fù)合材料車用部件———SLR的車身殼體、車門和發(fā)動(dòng)機(jī)罩均由耐腐蝕的碳纖維復(fù)合材料制成，主體結(jié)構(gòu)的重量降低了30%左右。兩個(gè)圓錐形碳纖維構(gòu)件，每個(gè)大約620毫米長，重量僅為3.4公斤。碳纖維梁用螺栓固定于發(fā)動(dòng)機(jī)懸置件的鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)上，其前端通過碳纖維復(fù)合材料制成的橫梁和水平夾層板與車身殼體結(jié)構(gòu)的其余部分相連接。
　　復(fù)合材料板簧———復(fù)合材料板簧在歐洲的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，從小型汽車、公路賽車、越野車到輕型貨車以及重型卡車上均有成功應(yīng)用。擁有此項(xiàng)技術(shù)的公司并不多，目前該類型產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)的年總產(chǎn)量達(dá)100萬件以上，但是這一技術(shù)還沒有在中國得以應(yīng)用。
　　新能源汽車蓄電池殼體用復(fù)合材料———新能源汽車中的電動(dòng)汽車成為眾多汽車廠家“十二五”規(guī)劃中重要發(fā)展的方向之一，電動(dòng)汽車將采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的蓄電池，通過充電站更換蓄電池，有效提高電動(dòng)汽車的續(xù)行能力。現(xiàn)有的汽車用蓄電池殼體材料難以滿足大容量蓄電池殼體的需要，而采用纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料不僅具有輕質(zhì)高強(qiáng)、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、抗疲勞性能好、易實(shí)現(xiàn)多部件一體化等特點(diǎn)，還具備了生產(chǎn)效率高、可回收、生產(chǎn)能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)勢，發(fā)展速度已經(jīng)超過了復(fù)合材料的平均發(fā)展速度，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家汽車工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。
　　規(guī)劃目標(biāo)：汽車用復(fù)合材料用量達(dá)到120萬噸。