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树脂基复合材料的发展史

树脂基复合材料在中国的发展

树脂基复合材料的命名

 
 

树脂基复合材料在中国的发展
  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,到1995年国内玻璃钢产量已达到16.5万吨,产品近2000种,拥有缠绕生产线120条、SMC生产线31条、BMC生产线5条、拉挤工艺生产线100条,喷射机260台、RTM70台、连续制板机组3条,机械化年生产能力达25万吨。到1996年,玻璃钢的产品主要有以下几个方面:
  冷却塔:国内有200余厂家生产冷却塔,年产20000多台,保有量为25万台,3500~5000t/h大型塔已推广使用。
  缠绕管、罐制品:生产的大型管罐除国内外使用外,还有部分出口。
  拉挤制品:主要有抽油杆、格栅、电工梯型材、门窗框以及帐篷支架。
  SMC、BMC制品:生产高位水箱组合板、椅子及汽车部件,年产量为5000t。
  汽车部件:除用SMC生产的制品外,还有手糊、喷射及RTM制品,主要有保险杠、前后车门、轿车、面包车体、挡泥板等,制品除国内使用外还有少量出口。
  舰艇:小型的救生艇、轮船、游艇、养殖船等,年产约6~7万条。
  建筑器材:建材是玻璃钢制品的大宗项目,如玻璃钢瓦、浴缸、建筑装饰浮雕、罗马柱等。
  游乐与运动器材:玻璃钢水上滑梯、碰碰船、公园与幼儿园的动物模型、钓鱼杆、赛艇、皮划艇、桨、雪橇等。环保设施:空调器、风机、吸尘器、净化槽等。
  从生产工艺来看,尽管引进了不少先进技术设备,但利用率不高,所有制品仍有80%是手糊成型,仅有20%由缠绕、拉挤、SMC及RTM等设备成型,因此玻璃钢工业的生产潜力很大。
  先进复合材料的研究应用主要集中于国防工业。高性能树脂基复合材料,主要是碳纤维和芳纶纤维增强环氧树脂,多官能团环氧树脂和BMI,复合材料的性能稳定,已大量投入应用,相当于T300/PMR-15性能的复合材料已研制成功,一批高性能的热塑性树脂基复合材料,如PEEK、PECK、PPS等正在从实验室走向实用。
  先进复合材料构件正在由次承力件向主承力件过渡。在成型工艺方面,先进复合材料借助玻璃钢成型技术逐步实现由手糊到机械化自动化的转变。但总的水平与国外先进技术还有一定距离。

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