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“纺织之光”碳纤维编织/成型加工技术及应用科技成果推广活动在威海召开

发布时间:2020-03-05 01:16编辑:纺织皮革浏览(170)

    碳纤维是国民经济和国防建设不可或缺的战略性新材料,是先进复合材料最重要的增强体之一,技术含量高,辐射面广,带动力强,广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输、建筑工程、体育休闲等领域。

    11月26号,由中国纺织工业联合会科技发展部、纺织之光科技教育基金会和纺织工业科学技术发展中心联合举办的“纺织之光”碳纤维编织/成型加工技术及应用科技成果推广活动(以下简称“活动”)在山东省威海市举行。中国纺织工业联合会党委书记兼秘书长高勇,中国纺织工业联合会副会长、中国产业用纺织品行业协会会长李陵申,中国纺织工业联合会副秘书长、中国纺织工业联合会科技发展部主任彭燕丽,中国纺织工业联合会科技发展部副主任王玉萍、纺织之光科技教育基金会秘书长张翠竹、威海市发展改革委副书记副主任张愈、威海市临港经济技术开发区管理委员会副主任蔡曙光、威海光威复合材料股份有限公司首席科学家李书乡、威海拓展纤维有限公司总经理丛宗杰等领导以及有关企业代表、专家学者出席本次活动。会议旨在推动碳纤维编织/成型加工技术的发展,提升碳纤维制品性能,满足国防建设和国民经济各领域的需求,进一步促进纺织行业科技进步。

    为加强行业交流,推动碳纤维编织/成型加工技术的发展,提升碳纤维制品性能,满足国防建设和国民经济各领域的需求,进一步促进纺织行业科技进步,11月26日,由中国纺织工业联合会科技发展部、纺织之光科技教育基金会和纺织工业科学技术发展中心主办的纺织之光碳纤维编织/成型加工技术及应用科技成果推广活动在山东省威海市举办。该活动的协办单位有威海市发展和改革委员会、威海临港经济技术开发区管理委员会、碳纤维制备及工程化国家工程实验室、山东省碳纤维技术创新中心、青岛大学材料科学与工程学院。

    高勇在致辞中指出,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。面对新形势,纺织工业需要明确“科技、时尚、绿色”产业发展新定位。保持纺织科技方面的高质量发展,需要紧抓智能制造、新材料和传统产业的改造升级。随着以碳纤维为代表的新材料的发展,纺织工业已经渗透到各个领域。当前T300和T700都实现了产业化生产,产能也在不断扩大。未来碳纤维的发展需要考虑两个方面,一是不断提高碳纤维制备水平,二是加大对碳纤维的推广,实现碳纤维在军工产业以及民用产业的推广应用。

    活动邀请了众多纺织产业链相关领域的专家,会议主题聚焦以碳纤维为代表的高性能纤维及复合材料在运载火箭、卫星、大运飞机和高端国防军工高端装备上的应用,同时也聚焦在高压输电缆、装备制造、交通运输、新能源汽车、医疗、风电、体育休闲等领域的应用;并探讨如何建立从原丝碳纤维预浸料/编织/成型最终产品的全产业链对接,满足国防建设和国民经济各领域的需求,推动以碳纤维为代表的高性能纤维及其复合材料产业的发展。

    张翠竹介绍道,纺织之光科技教育基金会提供的基金,主要用于奖励在纺织行业科技进步、提高行业创新能力等方面做出突出贡献的单位或个人,奖励在纺织教育战线上的优秀教师和优秀学生,发挥他们在全行业的典型和引导作用,并支持一些对纺织行业产业升级有重大影响的基础性科研项目和科技成果推广项目。

    中国纺织工业联合会党委书记兼秘书长高勇,副会长李陵申,中纺联副秘书长、科技发展部主任、纺织之光科技教育基金会副理事长彭燕丽,中纺联科技发展部副主任王玉萍,纺织之光科技教育基金会秘书长张翠竹,威海市发展和改革委员会副书记、副主任张愈,威海临港经济技术开发区党工委委员、管委会副主任蔡曙光,碳纤维制备及工程化国家工程实验室主任、威海光威复合材料股份有限公司首席科学家李书乡,山东省碳纤维技术创新中心副主任、威海拓展纤维有限公司总经理丛宗杰,纺织相关科研院所和高等院校科研负责人、全国碳纤维生产、编织、成型加工生产企业相关技术人员及管理人员、行业重点实验室负责人、行业技术创新中心负责人等120人参加会议。会议由李陵申、彭燕丽、王玉萍分别主持。

    活动还邀请了来自高校和企业的专家围绕碳纤维编织/成型加工技术做了主题报告。

    李陵申主持领导讲话环节。

    北京化工大学教授徐樑华对“十四五”碳纤维技术的发展进行了展望。徐樑华指出,目前我国已建立起国产聚丙烯腈碳纤维技术体系,国产碳纤维基本满足现阶段国防领域的应用需要,产业化建设进入有序增长阶段。今后国产碳纤维发展需要从现阶段的需求牵引发展到选材应用,突破关键技术,立足自主创新支撑产业发展,培育发展碳纤维高端应用市场。

    高勇在致辞中表示,纺织业高质量发展有赖于智能制造、新材料和产业改造提升。碳纤维作为高性能材料不仅是纺织行业代表性材料,也是中国新材料领域的代表。各国都在竞相发展新材料,其它国家也在关注我国高端纤维的发展。纺织工业已经不是传统意义上解决穿衣问题,随着新材料的发展,已经渗入到人类生活的所有方面。最近几年,我国碳纤维发展很快,T700、T800、T1000已经实现,产能逐渐扩大。未来发展要双管齐下,一方面要在纤维制备上下功夫,改进一致性、成熟度、提高质量水平。另一方面要考虑纤维市场的应用开拓推广。各环节都要考虑如何拓展碳纤维的应用领域,不仅要关注航空航天、军工,更要关注量大面广的民用领域,诸如交通、卫生、输变电等领域。碳纤维技术中特种编织技术很重要,我们与国外还有不小差距。他希望通过此次推广活动使碳纤维加工技术进一步成熟。

    天津工业大学教授陈利介绍了多轴向机织复合材料的设计、制造和应用。他指出,三维机织结构是目前发展最快的一种增强结构形式,但存在面内剪切性能较低和面内剪切变形较大的缺点。通过在三维机织结构中引进斜向纱,开发了一种新型的多轴向机织复合材料,斜向纱线可灵活设计,具有优良三维面内剪切性能和抗冲击性能。同时,设计了多轴向机织复合材料实心轴,具备优良的抗扭转性能。

    张翠竹回顾了基金会的发展历史,她希望将来有更多的企业捐赠给基金会,齐心合力为行业科技工作做出更大的贡献。此次公益性推广活动是今年纺织之光科技教育基金会支持的第11场公益性推广活动,也是基金会自2010年支持公益性科技成果推广会的第55场。她说,此次技术推广会上介绍的科技成果大多是纺织之光科技奖获奖项目,活动得到了宁波大发化纤有限公司、山东英利实业有限公司捐赠支持。希望参会的技术专家们充分交流、相互学习。

    武汉纺织大学教授徐卫林在报告中指出,多彩的世界对高性能纤维提出了色彩的新要求,但高性能纤维因为结构的特殊性导致染色困难。利用原子层沉积技术制备出的超细、均匀分散、结构可控的金属及其氧化物基纳米膜,可用于碳纤维的结构生色,在实现碳纤维及其织物耐氧化、自清洁等的同时,消除了传统技术所带来的溶液残留问题,减少了工业污染。

    在主题报告环节,9位来自高校、企业的专家围绕十四五碳纤维技术发展、工艺、装备、开发、应用、专利等内容向与会嘉宾进行了分享。

    东华大学教授孙以泽做了高性能纤维复合材料大尺寸结构件预成型体编织若干关键技术的报告,分析了复合材料预成型体编织过程中摩擦磨损,建立了深交编织中大规模锭子相序排布递推算法模型,此模型对于不同截面形状的预成型体结构件的个性化编织具有重要意义。此外,还介绍了东华大学研制的自动编织机的优势及应用。

    主题报告主持人:中国纺织工业联合会科技发展部主任彭燕丽

    上海大学副研究员俞鸣明围绕碳/碳复合材料的设计开发和应用进行了阐述。他介绍道,碳/碳复合材料具有较高的高温强度、热导率、优异的耐磨性能等优良特性,被广泛应用于汽车刹车片、火箭发动机喉衬及高超声速飞行器发动机等器件。

    演讲者:北京化工大学教授徐樑华

    常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司副总经理季建强介绍了多轴向经编技术装备及复合材料制备关键技术及产业化应用前景。他表示,碳纤维/玻璃纤维多层混编技术填补了国内空白,对提升我国国产高端智能经编装备竞争力具有重大战略意义。

    题目:十四五碳纤维技术发展展望

    威海拓展纤维有限公司总经理、高级工程师丛宗杰介绍了基于湿法纺丝工艺的高强聚丙烯腈基碳纤维产业化制备技术。他表示,基于二甲基亚砜湿法纺丝制备高强碳纤维制备技术,实现了多纺位规模下的300 m/min纺丝速率,推动了PAN碳纤维国产化技术的转型升级,为开展高强高模碳纤维研制奠定了技术基础。

    徐樑华重点介绍了国产碳纤维发展现状、存在问题,及未来发展方向。总体上说,中国碳纤维进入稳步发展阶段,已建立起国产聚丙烯腈碳纤维技术体系,主题技术方向明确,已基本满足现阶段国纺领域应用的需要。具体表现在碳纤维技术研发力量不断加强,企业技术创新活力空前,自主创新能力得到加强,造血功能不断提升,军工应用成效显著,碳纤维低成本化取得进展。存在的问题主要是国防军工性能不够、质量稳定性一致性不够,工业领域不稳定、工艺性差、价格高。未来碳纤维技术发展目标是需求牵引+技术推进,从现阶段的需求牵引发展到选材应用。技术发展原则是创新推动、应用引领、寓军于民、以民养军、突破关键技术、立足自主创新、支撑产业发展。在培育发展碳纤维高端应用市场等方面取得突破。

    江苏澳盛复合材料科技有限公司副主任郎鸣华从碳纤维的概念、特性、成型工艺及应用4个方面对碳纤维及复合材料进行了全面的介绍。

    演讲者:天津工业大学教授陈利

    东华大学副教授巨安奇分析了全球碳纤维专利申请情况。他指出,从1960年到2016年,全球碳纤维专利申请数量迅速增长,碳纤维已成为国家安全和国民经济建设急需的战略新材料。

    题目:碳纤维三维编织及其复合材料关键制备技术与应用

    会议结束后,参会人员一同参观了威海市碳纤维产业园及碳纤维企业。

    陈利介绍了多轴向复合材料的设计、制造和应用。三维机织结构是目前发展最快的一种增强结构形式,多轴向机织复合材料有五个纱线系统:经纱、纬纱、接结纱、+斜向纱和-斜向纱,可以提高面内剪切性能。多轴向机织复合材料的优点是面内纤维取向角和叠层顺序具有可设计性,面外性能优于层合复合材料。结论是:开发了一种新型的多轴向机织复合材料,斜向纱层可以灵活设计,多轴向机织复合材料具有优良的面内剪切性能,多轴向机织复合材料的抗冲击性能优于层合复合材料。开发了多轴向机织复合材料实心轴,多轴向机织复合材料实心轴具有优良的抗扭转性能。碳纤维三维编织及其复合材料在航空航天领域有着广泛应用。

    演讲者:武汉纺织大学教授徐卫林

    题目:碳纤维表面的修饰及其色彩的构建

    彩世界,由于高性能纤维结构的特殊性导致难以染色,徐卫林介绍了芳香族高性能纤维的高品质载体染色探究、芳香族高性能纤维制品表面色彩的构建,以及原子沉积在碳纤维表面的彩色纳米层组装。多彩的世界对高性能纤维提出了色彩的新要求,比如炫彩多姿的宇航服、多种色彩外壳的电脑、飞艇、没有黑点的耐高温电焊服等。研究思路从纤维材料的物理与化学结构性能入手,研究非常规的色彩构建方法,并研制其相应的装备与工艺,实现高性能纤维及其制品的多彩与高品质的颜色。该方法的优势是模拟自然界中生物结构生色机理,在碳纤维及其织物表面制备出具有非虹彩效应的结构色纤维膜,可有效地解决碳纤维显色问题。实现织物表面结构色涂层的简单图案及大面积制备,并且制备得到的薄膜具有较好颜色稳定性及耐服役性,具有实际应用前景。利用ALD制备超细、均匀分散、结构可控的金属及其氧化物基纳米膜,可用于碳纤维的结构生色、耐氧化、自清洁、吸波性能。ALD技术在实现碳纤维及其织物功能化的同时,消除了传统技术所带来的溶液残留问题,避免了工业污染,节约了能量。

    演讲者:东华大学教授孙以泽

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