2023碳碳復(fù)合材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)合金及發(fā)展現(xiàn)狀分析

• 黃文玉 2023年6月26日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 468 24
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碳/碳復(fù)合材料由于具有密度低、比強(qiáng)度高、比模量高等一系列優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于航空航天、國防軍工等高科技領(lǐng)域，作為高溫結(jié)構(gòu)和功能材料，對(duì)其力學(xué)性能的試驗(yàn)和研究是實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料工藝優(yōu)化和性能預(yù)報(bào)的關(guān)鍵，而壓縮性能是材料和力學(xué)工程關(guān)注的重點(diǎn)之一。

碳碳復(fù)合材料的概念

碳/碳復(fù)合材料是碳纖維及其織物增強(qiáng)的碳基體復(fù)合材料。具有低密度(<2.0g/cm3)、高強(qiáng)度、高比模量、高導(dǎo)熱性、低膨脹系數(shù)、摩擦性能好，以及抗熱沖擊性能好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，是如今在1650℃以上應(yīng)用的少數(shù)備選材料，最高理論溫度更高達(dá)2600℃，因此被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的高溫材料之一。

碳/碳復(fù)合材料由于具有密度低、比強(qiáng)度高、比模量高等一系列優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于航空航天、國防軍工等高科技領(lǐng)域，作為高溫結(jié)構(gòu)和功能材料，對(duì)其力學(xué)性能的試驗(yàn)和研究是實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料工藝優(yōu)化和性能預(yù)報(bào)的關(guān)鍵，而壓縮性能是材料和力學(xué)工程關(guān)注的重點(diǎn)之一。要正確測(cè)出材料的壓縮性能的關(guān)鍵是采取正確的試驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)材料純壓縮應(yīng)力狀態(tài)，并準(zhǔn)確測(cè)試出材料的壓縮強(qiáng)度。

由于碳/碳復(fù)合材料制備工藝復(fù)雜，決定其不同于一般的復(fù)合材料，更異于金屬材料，其材料表現(xiàn)出來的各向異性，致使對(duì)其壓縮性能的測(cè)試要求與其它的材料不同，試樣中碳纖維束的多少、試樣的取樣方向等都對(duì)碳/碳復(fù)合材料的壓縮性能有影響。世界力學(xué)性能測(cè)試方法中沒有針對(duì)碳/碳復(fù)合材料壓縮性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，各行業(yè)都是借鑒其它材料壓縮性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試的，不能全面真實(shí)的反映碳/碳復(fù)合材料本身的壓縮性能，且各家所借鑒的標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，測(cè)試出來的結(jié)果差異較大，使材料的設(shè)計(jì)和使用受到了很大的局限。因此，制定了國家標(biāo)準(zhǔn)《碳/碳復(fù)合材料壓縮性能試驗(yàn)方法》(GB/T 34559-2017)。

全球碳碳復(fù)合材料市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

在全球市場(chǎng)中，碳/碳復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè)主要集中在日本、西歐、美國等地區(qū)，代表性企業(yè)主要有日本東洋碳素、日本東海、日本東麗、日本碳素、日本吳羽化學(xué)、德國西格里、德國崇德、法國美爾森、美國尤卡、美國赫氏復(fù)材、美國GrafTech等。這些企業(yè)技術(shù)水平先進(jìn)，能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品種類較多、質(zhì)量較高，在全球市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位。

一直以來，歐美日等國家在高性能石墨材料技術(shù)方面對(duì)我國實(shí)行嚴(yán)格封鎖，出口到國內(nèi)市場(chǎng)的產(chǎn)品種類與數(shù)量也進(jìn)行嚴(yán)格控制，導(dǎo)致我國高性能石墨材料價(jià)格高昂且供應(yīng)量少，無法滿足高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。發(fā)展碳/碳復(fù)合材料行業(yè)是緩解我國高性能石墨材料供應(yīng)不足的重要手段之一，在國家政策與資本的推動(dòng)下，我國碳/碳復(fù)合材料行業(yè)不斷發(fā)展壯大。

碳/碳復(fù)合材料體系具有高強(qiáng)高模、比重輕、熱膨脹系數(shù)小、抗腐蝕、抗熱沖擊、耐摩擦性能好、化學(xué)穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)異性能廣泛用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件、飛機(jī)及賽車的剎車裝置、熱元件和機(jī)械緊固件、熱交換器、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件、高功率電子裝置的散熱裝置和撐桿等方面，另一方面重要的應(yīng)用則集中在生物醫(yī)用材料，作為人體骨修復(fù)和骨替代物。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國碳碳復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展前景及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析報(bào)告》顯示：

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2010年以來，全球樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求量逐年增加;根據(jù)《全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告》數(shù)據(jù)：2020年全球樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求量為16.44萬噸，較2019年的15.95萬噸同比增長(zhǎng)3.1%。 其中風(fēng)電葉片領(lǐng)域樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求量為47.1萬噸，占總需求量的28.6%;航空航天領(lǐng)域樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求量為25.3萬噸，占比為15.4%;體育休閑領(lǐng)域需求量為23.7萬噸，占比14.4%。

數(shù)據(jù)顯示，從2020年全球樹脂基碳纖維復(fù)合材料工藝制作分布來看，纏繞拉擠工藝占比35.7%，預(yù)浸鋪放工藝占比29.4%，混配模成型工藝占比12.2%，RTM工藝占比8.9%。2020年全球樹脂基碳纖維復(fù)合材料銷售收入為150.9億美元，較2019年的173.7億美元同比下降13.13%。銷售收入下降的主要原因是航空航天領(lǐng)域的銷售收入銳減，其他分市場(chǎng)均有增加。

2021年，由成都炭素有限責(zé)任公司自主創(chuàng)新研發(fā)完成的 成都第一條碳 /碳復(fù)合材料生產(chǎn)線已于日前建設(shè)完成并投入生產(chǎn)，該生產(chǎn)線的產(chǎn)品主要涉用于光伏熱場(chǎng)材料，輻射航空航天、微電子等領(lǐng)域 ， 填補(bǔ)了成都碳/碳復(fù)合材料研發(fā)空白。近年來 ，成都炭素 公司根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展需求，結(jié)合自身研發(fā)優(yōu)勢(shì)，綜合考慮國內(nèi)碳/碳復(fù)合材料制備工藝現(xiàn)狀，自主創(chuàng)新研究開發(fā)出了碳/碳復(fù)合材料生產(chǎn)工藝。

工信部將碳基材料納入“十四五”原材料工業(yè)相關(guān)發(fā)展規(guī)劃，并將碳化硅復(fù)合材料、碳基復(fù)合材料等納入“十四五”產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新相關(guān)發(fā)展規(guī)劃，以全面突破關(guān)鍵核心技術(shù)，攻克“卡脖子”品種，提高碳基新材料等產(chǎn)品質(zhì)量，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級(jí)化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化。

本報(bào)告利用中研普華長(zhǎng)期對(duì)碳碳復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)跟蹤搜集的一手市場(chǎng)數(shù)據(jù)，同時(shí)依據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局、國家商務(wù)部、國家發(fā)改委、國務(wù)院發(fā)展研究中心、行業(yè)協(xié)會(huì)、中國行業(yè)研究網(wǎng)、全國及海外專業(yè)研究機(jī)構(gòu)提供的大量權(quán)威資料，采用與國際同步的科學(xué)分析模型，全面而準(zhǔn)確地為您從行業(yè)的整體高度來架構(gòu)分析體系。讓您全面、準(zhǔn)確地把握整個(gè)碳碳復(fù)合材料行業(yè)的市場(chǎng)走向和發(fā)展趨勢(shì)。

中研普華利用多種獨(dú)創(chuàng)的信息處理技術(shù)，對(duì)市場(chǎng)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務(wù)，最大限度地降低客戶投資風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)營成本，把握投資機(jī)遇，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。想要了解更多最新的專業(yè)分析請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2023-2028年中國碳碳復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展前景及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析報(bào)告》。

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