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一直以来,欧美、日本等国家对我国高性能石墨材料技术进行严格封锁,出口国内市场的产品种类和数量也受到严格控制,导致我国高性能石墨材料价格高、供应量少,无法满足高新技术产业的发展需求。发展碳/碳复合材料产业是缓解我国高性能石墨材料短缺的重要手段之一。在国家政策和资本的推动下,中国的碳/碳复合材料产业一直在增长。
碳/碳复合材料体系具有一系列优异的性能,如高强度、高模量、比重轻、热膨胀系数小、耐腐蚀、抗热震性好、耐摩擦性好、化学稳定性好等。广泛用于固体火箭发动机的喷管、航天飞机的结构部件、飞机和赛车的制动器、热元件和机械紧固件、热交换器、航空发动机的热端部件、大功率电子器件的散热片和支柱等。另一方面,它的重要应用集中在生物医学材料,如人体骨修复和骨替代物。
碳碳复合材料发展前景分析
先进碳基复合材料产业对推动技术创新、支撑产业升级具有重要意义,是国家优先发展的产业之一。政府主管部门相继出台了一系列支持行业发展的政策,要求积极发展新型超大尺寸、特种结构材料集成制备技术,推进高性能复合材料低成本生产制备、产品品种多样化和设备设计自主化。
我国大尺寸晶体硅制造的热场系统中的高纯石墨组件主要依赖进口,迫切需要通过技术进步替代和升级进口组件,实现关键基础组件的自给自足。与传统石墨相比,先进碳基复合材料具有强度更高、耐热性更好、设计成型更容易等优点,是替代传统石墨的最佳选择。因此,在高温热场系统的应用中,先进碳基复合材料产品向高纯度、大尺寸方向发展是必然趋势。
根据中国产业研究院《2022-2027 碳碳复合材料行业市场深度分析及投资风险预测报告》
碳基复合材料等。被纳入“十四五”工业科技创新相关发展规划。
8月24日,工信部回复全国政协十三届四次会议1095号提案称,下一步,将把重大关键技术突破和创新应用需求作为主攻方向,进一步加强产业政策引导,将碳基材料纳入“十四五”原材料工业相关发展规划, 并将碳化硅复合材料、碳基复合材料纳入“十四五”工业科技创新相关发展规划,全面突破关键核心技术,攻克“瓶颈”。
碳碳复合材料当前市场形势
碳碳复合材料是碳纤维及其织物增强的碳基复合材料。数据显示,2016年我国碳基复合材料产量达到30.66万吨。随着我国科研能力的提高和碳基复合材料产业的稳步发展,我国碳基复合材料的产量将呈上升趋势,我国将逐步摆脱对进口碳基复合材料的依赖,在世界碳基复合材料市场上占有一定的市场份额。预计2022年我国碳基复合材料产量将达到57.09万吨。
在全球市场上,碳/碳复合材料的生产企业主要集中在日本、西欧、美国等地区,代表企业有日本东洋炭素、日本东海、日本东丽、日本炭素、日本五宇化工、德国Sigri、德国崇德、法国梅尔森、美国Yucca、美国Herschel Composite、美国GrafTech等。这些企业技术水平先进,能生产多种高质量的产品,在全球市场上处于领先地位。
在我国碳/碳复合材料行业,代表企业主要有南方博云新材、烟台鲁航、甘肃石昊、Xi安马超、湖南博云新材、吉林联科、北京金鑫等。国内与碳/碳复合材料相关的生产企业越来越多,可以生产的产品种类也越来越多。在一定程度上缓解了我国高性能石墨材料供应不足的问题,相关产品的进口价格也大幅下降。