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關于我國玻璃鋼與復合材料行業技術進步5大亮點

時間:2013年12月25日來源:本站原創作者:zhongyi點擊:
      2008年,我國熱固性玻璃鋼產量已達179萬噸,接近美國2006年水平(181萬噸).唯熱塑性玻璃鋼產量差距太大,不足美國(140萬噸)的1/2.然而最大的差距仍然是技術水平和產品質量的差距。 
      回顧過去的一年,我行業在中央樹立科學發展觀精神指引下,在自主創新與市場向高端化發展方面,取得了令人欣慰的進步。 
      1.原材料生產技術發展喜人 
      我國已綜合多項先進技術進行創新,建立了世界上迄今最大的年產能10萬噸的玻纖池窯。采用了純氧助燃技術,通道純氧助燃為國際首創?諝庵泻20%,含氮79%.在燃燒過程中,只有純氧參與燃燒反應,氮僅作為稀釋劑,它吸收大量燃燒反應放出的熱,從煙道排走,造成能耗浪費。對窯爐、燃燒設備、熔制工藝等關鍵技術進行創新后,能耗降低5%.尤其是從源頭上杜絕氮氧化物的產生,大大減少了對空氣的污染。巨石集團有限公司在其生產線上采用電腦控制,實現生產全線物流自動化,整體達到國際領先水平。 
      自主研發的三維立體織物已用于生產風力發電機葉片。纖維織物整體穿刺技術生產的產品已用于單晶硅、航天等領域,并出口到發達國家。 
      玄武巖連續纖維及其制品生產技術我國已居世界前列?蛇B續生產5.7微米的連續玄武巖纖維。已自主開發工業用高溫過濾氈、汽車尾氣過濾材料、剎車片、多軸向織物、3D織物、建筑結構補強材料、光纖套管等高技術含量產品。浙江石金玄武巖纖維有限公司在浙江橫店建成了年產能2000噸的高端玄武巖纖維生產廠(迄今全世界玄武巖連續纖維產量不足4000噸),該生產線采用有自主知識產權的全電熔爐生產技術。該項目已經于2008年12月被國家發展和改革委員會列入新增的產業化投資計劃。此外,該公司還為加拿大提供了汽車制造用SMC無捻粗紗。 
      2008年有兩家千噸級碳纖維生產線投產。國產碳纖維已用于航空航天領域。 
      高分子材料工程國家重點實驗室(四川大學高分子科學與工程學院內)開發的苯并惡嗪樹脂玻璃化溫度與力學性能優于通用的酚醛、環氧、不飽和聚酯這三大樹脂,唯其粘度高、工藝性高待提高。已用于工業化生產電機和變壓器電絕緣材料、真空泵旋片。其不同系列技術已轉讓給美國和我國臺灣省。 
      2.能源、環保產品制作技術與產品質量顯著提升 
      風能發電用復合材料葉片和機倉罩2008年發展迅猛。據估計其玻璃鋼/復合材料用量逾8萬噸,相當于我國1989年全年的玻璃鋼產量和印度2006年全年產量。 
      在大功率風力機葉片生產中,研發成功根端一次灌注成型;葉片根部纏繞、葉片膠板、翼板預制;葉根預成型后再將其置入葉片中整體灌注樹脂等新工藝,提高了生產效率與產品質量。有的由單片占模時間由72小時縮短到48小時。 
      制造2.0MW風力機葉片(長39.15m,重5.9噸)采用了碳纖/玻纖混雜技術。采用碳纖作主梁,具有甚佳的疲勞強度與力學性能,使葉片向大型化與輕量化發展。 
      除手工積層、拉擠、預浸料法外,真空導流已成為制作兆瓦級葉片的主流工藝,其有機揮發物低于50PPM,較符合環保要求。我已自主開發真空導流制作機倉罩技術,西班牙Gemsa公司以真空導流法制造機倉罩的技術就是東華大學紡織學院指導開發的。此法產品質量好、污染小,但因輔助工藝材料價昂,成本較手糊法高10%以上,故尚未普遍推廣。 
      企業自主創新,研發成功SMC(SheetMoldingCompound-片狀模塑料)高密度復合材料沼氣池,并已投產,為惠及農民、開發可再生資源、保護綠色環境、建設社會主義新農村作出了貢獻。 
      為發展我國運程電力輸送技術,在武漢安裝了7500KV特高壓沖擊實驗用玻璃鋼塔。塔體玻璃鋼部分高26m,外接圓直徑6m,由468塊1×1m的SMC板塊組裝而成。此種結構運輸安裝便捷,成本低于傳統的纏繞法。經計算,此塔能經受3.7m/S的風速與7級地震(0.15g)。
      企業自行研制拉繞設備,生產的拉擠管材腳手架,已用于電力系統,品質優于舶來品。
      哈爾濱玻璃鋼研究院與遼寧電力公司研發的碳纖維復合材料架空導線已開發成功,并已用于電網至沈陽市奧運足球場的輸電線路。 
      在熱電廠煙氣脫硫工程中,采用E-CR耐化學玻璃纖維無捻粗紗與單向布及乙烯基酯樹脂,擯棄傳統的螺旋纏繞,軸向強度與徑向強度均籍環向纏繞實現(軸向強度主要藉纏單向布)--避免了以往管道兩端徑向強度過大而軸向強度偏低的問題。此法已逐漸推廣。 
      3.生產工藝及裝備硬軟件日臻國際水平 
      玻璃纖維增強塑料夾紗管是我國復合材料的大宗。其生產設備主機改為下加砂后,經自主創新,將樹脂、砂子分別加入螺桿擠出機,經混合后再落到運動中的兜砂布上,夾砂層樹脂用量由原來的25%下降到13.5%,即可保證管道的“B水平”,滿足管道質量要求,大大降低了成本。 
      采用滾珠絲杠,實現螺旋纏繞與環向纏繞的小車直線運動的纖維纏繞機已通過驗收。此機專為生產電氣絕緣管而設計,主軸與小車分別采用伺服電機驅動,由電脂保持內聯系,傳動精度高。 
      纖維纏繞管、罐軟件水平明顯提升,經改進后的軟件驅動的纏繞機,管道品質(尤其是管承、插口)明顯改進。我軟件已得到廣大企業采用,并出口到美國。 
      我國設計并在阿塞拜疆當地生產的玻璃纖維增強塑料夾砂管用于輸水工程,直徑2m,工作壓力10-25kg/cm,總長265公里,管道與工程質量受到阿政府與德國監理的好評,提高了我國復合材料行業的聲譽。 
      高等學校研發的纏繞機已達22軸,飛機部件、風電葉片、大型管道等可采用鋪放工藝制作。 
      中材科技(蘇州)公司的先進復合材料高壓氣瓶已成為全球四大復合材料氣瓶品牌之一,其金屬內襯封頭曲面設計擯棄了傳統的半球、扁橢球、等張力曲線,采用了碟形封頭,使容積增加;纏繞過程張力遞減技術;大絲束(50K)碳纖用于纖維纏繞,金屬內襯外表面與復合材料界面處理技術;懸臂固定水平旋轉連續固化裝置。已取得6項發明專利,3項實用新型專利。 
      4.為發展我國高科技和國防事業作貢獻 
      北京正負電子對撞機是世界八大高能加速器中心之一。自1988年迄今,我國科學家利用此裝置在世界高能物理領域占有一席之地。在對此裝置的改造中,成功地采用了碳纖維復合材料內外筒(用在譜儀上).改造后的北京正負電子對撞機性能大幅度提升,成為國際上最先進的高能物理實驗裝置之一。
      今年神舟七號飛船上,成功地應用了復合材料結構件與功能件。 
      5.SMC/BMC 
      2008年春,天津開發成功了SMC模壓電氣控制框,并開發系列產品。 
      由中國科學院化學研究所與寧波奇樂電器實業有限公司共同研發的高性能納米復合團狀模塑料(BMC-BulkMoldingCompound),采用納米材料改性等技術方案,其壓制件機械性能、絕緣性能大幅度提高,制品成型收縮率大為縮小。經中國化工信息中心、寧波市科技信息研究院查詢,具有新穎性。業內BMC資深專家匡伯銘教授悉其性能指標后,連聲稱贊:不容易!性能就是領先。尤其是作為低壓電器所要求的彎曲強度提高70%,受到諸多用戶的好評。施耐德電器、美國通用、羅格朗、上海電器科學研究所(集團)有限公司、上海電器等著名公司均為奇樂的用戶。此BMC料經機械工業電工材料產品質量監督檢測中心檢測,各項性能大大優于國家標準。

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