中国复合材料的发展及展望.pdfVIP

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、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 GF UPR FRSP FRTP CCL 年代 （GF/UPR ） （GF/EPR ） 1998 18 25 25 3.5 3.5 1999 20 32 30 8 6 2000 21.5 45 48 10 8.2 2001 28.3 50 50 15 8.3 2002 36.9 58 54 17 9.5 · 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。 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