2015 復(fù)合材料創(chuàng)新應(yīng)用高峰論壇回顧

寂靜天花板

據(jù)有關(guān)資料顯示，全球范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)用復(fù)合材料將以年均6% 的增速發(fā)展,，而亞洲則以每年兩位數(shù)增長(zhǎng)，亞洲地區(qū)復(fù)合材料的用量占全球比例將從目前的36% 增長(zhǎng)到2015年的46%。亞洲已經(jīng)成為全球復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快地區(qū)，而中國(guó)市場(chǎng)在這一發(fā)展過(guò)程中將起到中流砥柱的作用,。
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        2015 年7 月23-24，“2015 復(fù)合材料創(chuàng)新應(yīng)用高峰論壇”在青島舉行,，吸引了逾百名業(yè)內(nèi)專業(yè)人士匯聚一堂,，深度探討復(fù)合材料在汽車軌道交通、風(fēng)電能源,、航空航天,、基礎(chǔ)建設(shè)、船舶游艇以及體育休閑等領(lǐng)域的應(yīng)用情況,，推進(jìn)了復(fù)合材料生產(chǎn)商與用戶間的合作與交流,。
        市場(chǎng)現(xiàn)狀
+ Y( m; }  v0 S3 [) p        中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)，中國(guó)玻璃纖維工業(yè)協(xié)會(huì)駐會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)張福詳在主題演講中匯報(bào)了“中國(guó)玻璃纖維復(fù)合材料行業(yè)2015 年上半年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析”,。數(shù)據(jù)顯示,，2015 年上半年，我國(guó)玻纖/ 復(fù)材行業(yè)基本延續(xù)2014 年的穩(wěn)定態(tài)勢(shì),，各企業(yè)加大研發(fā)投入,，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不斷拓寬應(yīng)用領(lǐng)域,。全行業(yè)實(shí)現(xiàn)（1-5 月）：規(guī)模以上企業(yè)總收入936 億元,，利潤(rùn)總額68.3 億元。
0 E' }; y( ?# c9 G- B        在玻璃纖維行業(yè),，2015 年1-5 月,，玻璃纖維紗總產(chǎn)量137 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)6.8%,。由于下游風(fēng)電市場(chǎng)需求旺盛,，池窯紗供求良好，幾無(wú)庫(kù)存,。1-5 月份,，全行業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入595.6 億元，同比增長(zhǎng)8.65%,；其中主營(yíng)業(yè)務(wù)成本507.2億元，同比增長(zhǎng)7.41%,。2015 年1-5 月,，全行業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)39.7 億元，同比增長(zhǎng)26.43%,。
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        從進(jìn)出口方面來(lái)看,，2015 年1-5 月,，玻璃纖維及制品進(jìn)口數(shù)量9.55 萬(wàn)噸，同比下降1.34%,，進(jìn)口增速減緩,；進(jìn)口金額3.58 億美元，同比下降1.10%,。玻璃纖維及制品進(jìn)口均價(jià)3749 美元/ 噸,。1-5月出口數(shù)量與去年同期持平，出口數(shù)量51.03 萬(wàn)噸,，同比增長(zhǎng)14.75%,；出口金額8.49 億美元，同比增長(zhǎng)21.98%,；出口均價(jià)1664 美元/ 噸,，同比增長(zhǎng)6.33%。
        在纖維增強(qiáng)塑料制品行業(yè),，2015年1-5 月,，188 家規(guī)模以上纖維增強(qiáng)塑料制品產(chǎn)量約為98.7 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)3.74%,。玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品制造業(yè)規(guī)模以上項(xiàng)目1-5 月投資完成53 億元,，同比增長(zhǎng)14.65%。2015 年1-5 月,，441家規(guī)模以上纖維增強(qiáng)塑料制品生產(chǎn)企業(yè)：主營(yíng)業(yè)務(wù)收入340 億元,，同比增長(zhǎng)12.2%；主營(yíng)業(yè)務(wù)成本291 億元,，同比增長(zhǎng)13.4%,。實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額28.6 億元，同比增長(zhǎng)7.1%,。
' C3 A. p6 a8 @( Y* v, a        存在問(wèn)題
        沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所高級(jí)工程師陳紹杰在演講時(shí)指出了中國(guó)復(fù)合材料相對(duì)國(guó)外存在的差距,。他說(shuō)道：“雖然中國(guó)復(fù)合材料研究不算晚，但是就目前來(lái)看,，我們明顯落后太多,。與國(guó)外比，有很多瓶頸與短板,�,！本唧w來(lái)看，他認(rèn)為中國(guó)復(fù)合材料行業(yè)存在以下十個(gè)問(wèn)題：
% [) L2 y- g' p8 W& b        思想認(rèn)識(shí)和理念問(wèn)題,；缺乏政府部門的有力組織和支持,；基礎(chǔ)預(yù)研不到位，投資研制不足,；設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)薄弱,，問(wèn)題突出,；制造技術(shù)發(fā)展滯后，設(shè)備需改造更新,；成本高制約應(yīng)用發(fā)展,；缺乏原始技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)新能力不足,；使用保障能力不足,，研發(fā)不夠；沒(méi)有啟動(dòng)回收再利用問(wèn)題的研究,；人才短缺,，不能滿足應(yīng)用發(fā)展需求。
6 g$ O! d; _8 {        在這些問(wèn)題中,，他尤其強(qiáng)調(diào)了政府部門的支持不足問(wèn)題,。以國(guó)外為例，比如美國(guó)1975 年由NASA 牽頭制定的ACEE飛機(jī)節(jié)能計(jì)劃,，前后執(zhí)行了10 年,；接著又有著名的ACT 先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)計(jì)劃；再如歐洲TANGO 技術(shù)應(yīng)用近期目標(biāo)計(jì)劃,，以及NGCW 下一代復(fù)合材料計(jì)劃等,。此外，政府的作用還體現(xiàn)在法規(guī)痕跡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定,，這對(duì)推動(dòng)復(fù)合材料的發(fā)展至關(guān)重要,。
        反觀中國(guó)，因?yàn)槿狈�統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)以及政府的帶頭作用,，復(fù)合材料行業(yè)各自為政,，埋頭單干。泰山體育產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司總共龍國(guó)榮在演講中也表達(dá)了相同的觀點(diǎn)：復(fù)合材料行業(yè)上下游應(yīng)該加強(qiáng)合作,，彼此學(xué)習(xí)和借鑒,，共同推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。
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) F/ u9 E1 U; F" A' U0 H3 o0 T7 J        陳紹杰還說(shuō)道：“應(yīng)用是硬道理,，應(yīng)用上不去,，許多具體技術(shù)問(wèn)題就暴露不出來(lái)，解決不了,，何談技術(shù)進(jìn)步,？因此應(yīng)用落后是我國(guó)復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸、一個(gè)短板,，關(guān)鍵癥結(jié)所在,。”
        他最后指出，國(guó)家已經(jīng)認(rèn)定材料工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),，新材料是材料工業(yè)的先導(dǎo)，是重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),。明確了新材料是國(guó)家七大新興戰(zhàn)略之一,，是重點(diǎn)發(fā)展新興功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料和先進(jìn)復(fù)合材料,�,！盁o(wú)需多言，我國(guó)已是一個(gè)復(fù)合材料大國(guó),，年耗碳纖維一萬(wàn)噸以上,，但還不是一個(gè)強(qiáng)國(guó)，由大國(guó)走向強(qiáng)國(guó),，我們必須看到問(wèn)題,，找出差距，認(rèn)清方向,，做出切實(shí)努力,。”
        張福詳也指出,，針對(duì)我國(guó)復(fù)合材料企業(yè)小而散的現(xiàn)狀,，兼并重組、甚至跨界重組作為結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措,，將成為發(fā)展趨勢(shì),。通過(guò)兼并重組使企業(yè)加強(qiáng)資源整合、實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展,、提高競(jìng)爭(zhēng)力,，并充分發(fā)揮兼并重組在化解產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩矛盾、調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),、提高發(fā)展質(zhì)量效益方面的作用,。復(fù)合材料行業(yè)要做大做強(qiáng)，縱向與玻纖,、樹脂等上游行業(yè)加強(qiáng)合作,，發(fā)展深加工制品；橫向要參與到汽車,、建筑等下游應(yīng)用領(lǐng)域中,，在跨界合作中消納產(chǎn)能，拓展新技術(shù),，并推動(dòng)材料的演進(jìn)更替,。
        自動(dòng)化趨勢(shì)
        在此次論壇上，自動(dòng)化得到了深入的探討,。對(duì)于復(fù)合材料而言,，自動(dòng)化是整個(gè)行業(yè)面臨的問(wèn)題,。寶馬公司在這個(gè)方面為復(fù)合材料自動(dòng)化生產(chǎn)樹立了一個(gè)很好的榜樣。在寶馬i 系列車型生產(chǎn)中,，除了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)以外,，其安裝過(guò)程也體現(xiàn)了自動(dòng)化、機(jī)械化,。
2 x7 d2 b  U/ g* B4 d- H; _. Q4 S        張福詳表示,，反觀我國(guó)復(fù)合材料行業(yè)，2014 年手糊成型工藝制品產(chǎn)量92.8萬(wàn)噸,，雖然同比下降9%,，但仍占纖維增強(qiáng)塑料制品行業(yè)總產(chǎn)量的21.4%，自動(dòng)化應(yīng)用依然任重道遠(yuǎn),。目前,，整個(gè)制造業(yè)都在談?wù)摴�業(yè)4.0，他對(duì)此表示：“生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外比都還存在很大的落差,，怎么去搞工業(yè)4.0 ,？我們?nèi)蕴幱诠�業(yè)2.0、3.0 階段,。所以復(fù)合材料行業(yè)必須要明確打造機(jī)械化,、自動(dòng)化工藝裝備的發(fā)展方向，手糊成型工藝將來(lái)只用于做異型產(chǎn)品,�,！�
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        關(guān)于加工制造智能化和信息化，哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院副院長(zhǎng)邊文鳳認(rèn)為真空導(dǎo)入工藝可以成為智能制造的一個(gè)工藝,，在成型過(guò)程,、參數(shù)分析及在線控制方面實(shí)現(xiàn)智能化，在在線監(jiān)控和參數(shù)采集方面實(shí)現(xiàn)信息化,。
7 d# }- D$ E( |( Z0 S) `3 n        贏創(chuàng)特種化學(xué)（上海）有限公司PMI 泡沫材料亞太區(qū)經(jīng)理胡培在第二天的頭腦風(fēng)暴中指出,，復(fù)合材料未來(lái)的機(jī)會(huì)還要看汽車和電子這兩塊大批量生產(chǎn)的行業(yè)，而如何能夠以低成本的方式滿足這兩個(gè)行業(yè)的大批量高節(jié)拍生產(chǎn)需求,，是復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展的方向,，但是這并非一蹴而就的。
) D; f; ~9 q% e- o        新工藝,、新材料,、新應(yīng)用
        兩天的研討會(huì)涉及多個(gè)復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域，包括汽車,、航空航天,、基礎(chǔ)建設(shè)、風(fēng)電、高速列車,、游艇及體育器材等,。正如張福詳所說(shuō)，復(fù)合材料行業(yè)與交通,、建筑,、能源、畜牧,、航空航天、軍事國(guó)防,、電子電氣,、運(yùn)動(dòng)休閑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)應(yīng)用領(lǐng)域的傳統(tǒng)行業(yè)合作越來(lái)深入，產(chǎn)業(yè)邊界也日趨模糊,，因此不同應(yīng)用領(lǐng)域的新技術(shù)都可以彼此借鑒學(xué)習(xí),。
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        中國(guó)復(fù)合材料集團(tuán)有限公司的總工程師張曉明在“熱塑性復(fù)合材料及其應(yīng)用”演講中介紹了一種“Multi-Meterial-Head”新型激光輔助鋪放系統(tǒng)。該項(xiàng)目是由德國(guó)2 家公司共同完成的,，是針對(duì)中小型企業(yè)開發(fā)出一種低成本,、多功能的激光輔助鋪放系統(tǒng)。這項(xiàng)新技術(shù)率先實(shí)現(xiàn)了多種材料（熱塑性預(yù)浸帶,、熱固性預(yù)浸帶,、增強(qiáng)纖維/ 粗紗）的鋪放工藝。其特點(diǎn)是：自動(dòng)化程度高,、人工成本低,、生產(chǎn)周期短、高纖維含量（纖維含量可達(dá)到60%-65%）,；熱量激光輔助感應(yīng)可以精確并迅速調(diào)節(jié)溫度,，不會(huì)增加臨近元件的溫度。
/ a8 T& T& s" y+ W; @; q* g        南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司材料工藝研發(fā)中心工程師王瑞探討了“高速列車采用復(fù)合材料輕量化的研究”,。她指出,，過(guò)去復(fù)合材料主要用于列車內(nèi)部裝備和裝飾等非結(jié)構(gòu)件，如地板,、墻板,、門窗、座椅,、車門,、衛(wèi)生間等。現(xiàn)在越來(lái)越多地應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)件,，例如,，車體和車頭前端部采用玻璃鋼復(fù)合材料、芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料或碳纖維復(fù)合材料蜂窩夾層。
        中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院教授級(jí)研究員曹明法在“中國(guó)復(fù)合材料船舶行業(yè)的沿革,、現(xiàn)狀和展望”演講中分享了復(fù)合材料在游艇中的應(yīng)用現(xiàn)狀,。他指出，目前全球游艇消費(fèi)每年高達(dá)350至400 億美元,，對(duì)于這個(gè)高技術(shù),、高文化品位所帶來(lái)的高勞動(dòng)消耗的游艇產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，中國(guó)有著世界發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),。中國(guó)復(fù)合材料船艇工業(yè)經(jīng)過(guò)了初創(chuàng)奠基,、引進(jìn)消化、鞏固提高這三個(gè)階段,，技術(shù)層面已有長(zhǎng)足的進(jìn)步,，目前國(guó)內(nèi)需求打開，游艇經(jīng)濟(jì)開始萌芽,，這將給復(fù)合材料創(chuàng)造新的發(fā)展機(jī)遇,。
        在體育器材中復(fù)合材料應(yīng)用方面，泰山體育產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司總共龍國(guó)榮稱,，環(huán)氧樹脂體系對(duì)碳纖維品種適應(yīng)性研究在國(guó)內(nèi)取得重要成果,，特別是國(guó)產(chǎn)碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料已經(jīng)過(guò)了一系列性能考核，與纖維界面有關(guān)的復(fù)合材料0°壓縮和面內(nèi)剪切性能與國(guó)外同類纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料相當(dāng),，界面破壞形貌基本相似,，并已進(jìn)入體育器材結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。
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3 o# H- \. H, w# r        此外,，為降低纖維復(fù)合材料體育器材的制造成本,，國(guó)家體育用品工程技術(shù)研究中心研制出了一種可彈性固化樹脂體系，纖維復(fù)合材料體育器材企業(yè)可根據(jù)產(chǎn)品的使用要求和加溫設(shè)備的情況,，在95℃ -140℃溫度范圍內(nèi)任選一種固化參數(shù),。
        他還指出，復(fù)合材料數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展,，可降低纖維復(fù)合材料體育器材制造成本,。傳統(tǒng)的復(fù)合材料制造是以手工為主，手工下料,、手工定位,、手工鋪層，成本高,、質(zhì)量控點(diǎn)多,、精度低、互換協(xié)調(diào)性差,，易造成制件超差等問(wèn)題,。數(shù)字化制造技術(shù)在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件制造上的應(yīng)用不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,，還可降低制造成本，已成為復(fù)合材料高端行業(yè)的主流技術(shù),。
' b# |8 _; {- l/ H5 z4 x/ F        中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)研究院陳博談了“二維在線編織拉擠與拉繞工藝之比較”,。他指出，最初,，為提高拉擠制品橫向力學(xué)性能,，拉繞工藝在歐美應(yīng)運(yùn)而生，且可部份取消連續(xù)氈,，降低成本,。這種工藝的特點(diǎn)是：可連續(xù)化生產(chǎn)；勞動(dòng)成本低,；利于采用混雜纖維增強(qiáng)材料,；可直接采用無(wú)捻粗紗筒；利于提高生產(chǎn)率與制品質(zhì)量的穩(wěn)定,；可生產(chǎn)大截面和厚壁制品。
' N# F6 J. R3 z9 ]* l& W        此外,，他還介紹了在線編織- 拉擠工藝,，其優(yōu)點(diǎn)包括：可連續(xù)化生產(chǎn)；勞動(dòng)成本低,；沖擊強(qiáng)度優(yōu)于纖維纏繞,；更換產(chǎn)品時(shí)，不受編織機(jī)原結(jié)構(gòu)的限制,；可采用2.5D 或3D 編織,，使制品層間剪切強(qiáng)度呈數(shù)量級(jí)大幅度提高，且可使坯料更接近成品形狀,。
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