我国 飞机碳纤维 行业发展 碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而

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2019年我国飞机碳纤维行业发展现状分析 目前行业处于产业整合时期

字体大小: 2019-03-04 11:45  来源:中国报告网

中国报告网提示: 碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而

        碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

        参考观研天下发布《2019年中国碳纤维市场分析报告-行业深度分析与投资前景预测

        目前我国碳纤维产业正处于产业整合时期,在经历2010年增速触底后,2011年至今,我国碳纤维产能维持平稳增长态势,现已建立起国产聚丙烯腈碳纤维技术体系, 确立了主流技术方向。根据预计分析,在未来2-3年中,碳纤维生产厂商仍有多条千吨级生产线将陆续建成,我国碳纤维理论产能预计仍将保持较快増长态势。随着中国在碳纤维领域投入的不断增大,中国碳纤维产量占世界份额也不断提高。

碳纤维需求空间大
 
资料来源:互联网

        由于碳纤维复合材料具有低密度、高比强度、高比模量、可设计性强、等优点, 在飞机上采用先进复合材料可以大幅度 减轻机体结构质量、改善气动弹性, 提高飞机的综合性能, 大批量飞机零部件相继采 用碳纤维复合材料,并且采用复合材料的面积、部位和重量也日趋增加。目前飞机产业对碳纤维的需求增量主要来自碳纤维复合材料在飞机结构材料中的应用比例不断提高;以及飞机订单的增长的两大因素。

        根据资料显示,20 世纪 80 年代开始,碳纤维复合材料开始应用在客机上的非承力构件,在早期的 A310、B757 和 B767 上,碳纤维复合材料的占比仅为 5%-6%,随着技术的不断进 步,碳纤维复合材料逐渐作为次承力构件和主承力构件应用在客机上,其质量占比也开始逐步提升。

碳纤维复合材料应用于客机具备四大优势

安全性:与铝合金相比,复合材料的损伤容限和抗腐蚀性能更好,提高了耐久性,同 时也提高了安全性。另外,碳纤维复合材料首先应用于军机,为民用飞机积累了可贵 的经验,30 多年的研究和应用使得技术上已十分成熟,复合材料在客机上的用量逐 步扩大是安全的。

经济性:飞机的成本不仅仅是一次性的购买费用,还要考虑油耗、维修成本、寿命等, 成本的概念已经扩大成为全寿命成本。虽然碳纤维复合材料比铝合金贵得多,但飞机 结构重量大幅降低所带来的的经济效益(包括油耗的降低等)远远超过了它的负面效 应。空客 A38 作为全球体积最大的民用飞机,创造了飞机史上的奇迹:排放少、油耗低, 飞机机身有大约 25%的复合材料,使用了 22% CFRP。之所以要应用 CFRP,就是由 于在飞行时间的增加下, 碳纤维增强树脂材料会受损,使用 CFRP 可以有效延长飞机 的使用寿命。与传统材料制作而成的飞机相比,此类机型排放少、油耗低、使用时间 长,可以有效降低民用航空企业的运营成本。

舒适性:由于采用了整体结构的复合材料机身,B787 客舱的舷窗尺寸加大了 30%, 这意味着旅客可以拥有更大的视野。由于碳纤维复合材料具有优于铝合金的抗疲劳和 抗腐蚀特性,可以使客舱湿度和气压有所提高,从现有客机相当于外界 2400m 高度 的气压改善至相当于外界 1800m 高度的气压,可以让旅客享受到更舒适的空中旅行。

环保性: B787 在首次向世界隆重亮相前就已获得 677 架订单,总价值逾千亿美元, 能够获得如此好的市场效应,非常重要的原因是机身轻便而且发动机特性好,可节省 20%的燃油,环保性能十分强大,这是通过发动机、气动、复合材料等多方设计共同 达到的,其中油耗降低的 20%中有 8%是通过应用碳纤维复合材料达到的。

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