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2008年,我國熱固性玻璃鋼產(chǎn)量已達(dá)179萬噸,接近美國2006年水平(181萬噸).唯熱塑性玻璃鋼產(chǎn)量差距太大,不足美國(140萬噸)的1/2.然而較大的差距仍然是技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的差距。
回顧過去的一年,我行業(yè)在中央樹立科學(xué)發(fā)展觀精神指引下,在自主創(chuàng)新與市場向高端化發(fā)展方面,取得了令人欣慰的進步。
1. 原材料生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展喜人
我國已綜合多項先進技術(shù)進行創(chuàng)新,建立了世界上迄今較大的年產(chǎn)能10萬噸的玻纖池窯。采用了純氧助燃技術(shù),通道純氧助燃為國際首創(chuàng)?諝庵泻20%,含氮79%.在燃燒過程中,只有純氧參與燃燒反應(yīng),氮僅作為稀釋劑,它吸收大量燃燒反應(yīng)放出的熱,從煙道排走,造成能耗浪費。對窯爐、燃燒設(shè)備、熔制工藝等關(guān)鍵技術(shù)進行創(chuàng)新后,能耗降低5%.尤其是從源頭上杜絕氮氧化物的產(chǎn)生,大大減少了對空氣的污染。巨石集團有限公司在其生產(chǎn)線上采用電腦控制,實現(xiàn)生產(chǎn)全線物流自動化,整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
自主研發(fā)的三維立體織物已用于生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機葉片。纖維織物整體穿刺技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品已用于單晶硅、航天等領(lǐng)域,并出口到發(fā)達(dá)國家。
玄武巖連續(xù)纖維及其制品生產(chǎn)技術(shù)我國已居世界前列。可連續(xù)生產(chǎn)5.7微米的連續(xù)玄武巖纖維。已自主開發(fā)工業(yè)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(jié)構(gòu)補強材料、光纖套管等高技術(shù)含量產(chǎn)品。浙江石金玄武巖纖維有限公司在浙江橫店建成了年產(chǎn)能2000噸的高端玄武巖纖維生產(chǎn)廠(迄今全世界玄武巖連續(xù)纖維產(chǎn)量不足4000噸),該生產(chǎn)線采用有自主知識產(chǎn)權(quán)的全電熔爐生產(chǎn)技術(shù)。該項目已經(jīng)于2008年12月被國家發(fā)展和改革委員會列入新增的產(chǎn)業(yè)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(chǎn)線投產(chǎn)。國產(chǎn)碳纖維已用于航空航天領(lǐng)域。
高分子材料工程國家重點實驗室(四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院內(nèi))開發(fā)的苯并惡嗪樹脂玻璃化溫度與力學(xué)性能優(yōu)于通用的酚醛、環(huán)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(yè)化生產(chǎn)電機和變壓器電絕緣材料、真空泵旋片。其不同系列技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給美國和我國臺灣省。
2. 能源、環(huán)保產(chǎn)品制作技術(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量顯著提升
風(fēng)能發(fā)電用復(fù)合材料葉片和機倉罩2008年發(fā)展迅猛。據(jù)估計其玻璃鋼/復(fù)合材料用量逾8萬噸,相當(dāng)于我國1989年全年的玻璃鋼產(chǎn)量和印度2006年全年產(chǎn)量。
在大功率風(fēng)力機葉片生產(chǎn)中,研發(fā)成功根端一次灌注成型;葉片根部纏繞、葉片膠板、翼板預(yù)制;葉根預(yù)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(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)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(fēng)力機葉片(長39.15m,重5.9噸)采用了碳纖/玻纖混雜技術(shù)。采用碳纖作主梁,具有甚佳的疲勞強度與力學(xué)性能,使葉片向大型化與輕量化發(fā)展。
除手工積層、拉擠、預(yù)浸料法外,真空導(dǎo)流已成為制作兆瓦級葉片的主流工藝,其有機揮發(fā)物低于50PPM,較符合環(huán)保要求。我已自主開發(fā)真空導(dǎo)流制作機倉罩技術(shù),西班牙Gemsa公司以真空導(dǎo)流法制造機倉罩的技術(shù)就是東華大學(xué)紡織學(xué)院指導(dǎo)開發(fā)的。此法產(chǎn)品質(zhì)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(yè)自主創(chuàng)新,研發(fā)成功SMC(Sheet Molding Compound-片狀模塑料)高密度復(fù)合材料沼氣池,并已投產(chǎn),為惠及農(nóng)民、開發(fā)可再生資源、保護綠色環(huán)境、建設(shè)社會主義新農(nóng)村作出了貢獻。
為發(fā)展我國運程電力輸送技術(shù),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(jié)構(gòu)運輸安裝便捷,成本低于傳統(tǒng)的纏繞法。經(jīng)計算,此塔能經(jīng)受3.7m/S的風(fēng)速與7級地震(0.15g)。
企業(yè)自行研制拉繞設(shè)備,生產(chǎn)的拉擠管材腳手架,已用于電力系統(tǒng),品質(zhì)優(yōu)于舶來品。
哈爾濱玻璃鋼研究院與遼寧電力公司研發(fā)的碳纖維復(fù)合材料架空導(dǎo)線已開發(fā)成功,并已用于電網(wǎng)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(xué)玻璃纖維無捻粗紗與單向布及乙烯基酯樹脂, 擯棄傳統(tǒng)的螺旋纏繞,軸向強度與徑向強度均籍環(huán)向纏繞實現(xiàn)(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(chǎn)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(fù)合材料的大宗。其生產(chǎn)設(shè)備主機改為下加砂后,經(jīng)自主創(chuàng)新,將樹脂、砂子分別加入螺桿擠出機,經(jīng)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(zhì)量要求,大大降低了成本。
采用滾珠絲杠,實現(xiàn)螺旋纏繞與環(huán)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(chǎn)電氣絕緣管而設(shè)計,主軸與小車分別采用伺服電機驅(qū)動,由電脂保持內(nèi)聯(lián)系,傳動精度高。
纖維纏繞管、罐軟件水平明顯提升,經(jīng)改進后的軟件驅(qū)動的纏繞機,管道品質(zhì)(尤其是管承、插口)明顯改進。我軟件已得到廣大企業(yè)采用,并出口到美國。
我國設(shè)計并在阿塞拜疆當(dāng)?shù)厣a(chǎn)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(zhì)量受到阿政府與德國監(jiān)理的好評,提高了我國復(fù)合材料行業(yè)的聲譽。
高等學(xué)校研發(fā)的纏繞機已達(dá)22軸,飛機部件、風(fēng)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(fù)合材料高壓氣瓶已成為全球四大復(fù)合材料氣瓶品牌之一,其金屬內(nèi)襯封頭曲面設(shè)計擯棄了傳統(tǒng)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(shù);大絲束(50K)碳纖用于纖維纏繞,金屬內(nèi)襯外表面與復(fù)合材料界面處理技術(shù);懸臂固定水平旋轉(zhuǎn)連續(xù)固化裝置。已取得6項發(fā)明專利,3項實用新型專利。
4. 為發(fā)展我國高科技和國防事業(yè)作貢獻
北京正負(fù)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(xué) 家利用此裝置在世界高能物理領(lǐng)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(fù)合材料內(nèi)外筒(用在譜儀上).改造后的北京正負(fù)電子對撞機性能大幅度提升,成為國際上較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(yīng)用了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件與功能件。
5. SMC/BMC
2008年春,天津開發(fā)成功了SMC模壓電氣控制框,并開發(fā)系列產(chǎn)品。
由中國科學(xué)院化學(xué)研究所與寧波奇樂電器實業(yè)有限公司共同研發(fā)的高性能納米復(fù)合團狀模塑料(BMC-Bulk Molding Compound),采用納米材料改性等技術(shù)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(jīng)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(yè)內(nèi)BMC資深專家匡伯銘教授悉其性能指標(biāo)后,連聲稱贊:不容易!性能就是領(lǐng)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(xué)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(jīng)機械工業(yè)電工材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢測,各項性能大大優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。
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