碳纖維應(yīng)用對(duì)工業(yè)制造的提質(zhì)升級(jí)具有特殊意義
工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體,是立國之本、強(qiáng)國之基,是我國提升綜合國力、建設(shè)世界強(qiáng)國的必由之路。中國制造2025,就是中國政府實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的明確行動(dòng)綱領(lǐng),在此歷史機(jī)遇下,碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用也應(yīng)該趁此東風(fēng),在應(yīng)用比例和范圍方面取得“質(zhì)”的飛躍。
碳纖維復(fù)合材料在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在“高強(qiáng)度”和“輕量化”兩個(gè)方面。碳纖維比鋁輕30%,比鋼輕50%,但是強(qiáng)度卻是鋼的7倍,比強(qiáng)度可達(dá)到2000MPa/(g/cm3)。正是因?yàn)檫@種優(yōu)異的性能,使用該材料的應(yīng)用對(duì)象能在保持甚至超過原有的強(qiáng)度基礎(chǔ)上大幅的減少自身重量,從而使產(chǎn)品具有更大的市場價(jià)值和競爭力。而在工業(yè)領(lǐng)域中,減重是許多產(chǎn)品共同的需求,也是其提質(zhì)升級(jí)的重要途徑。
談到工業(yè)領(lǐng)域輕量化的需求,舉兩個(gè)典型事例:一是對(duì)汽車來說,車輛的整備質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升,排放減少6%;質(zhì)量每減少100公斤,加速性能提高10%,剎車距離減少3至7米;二是對(duì)機(jī)械裝備來說,更輕的零部件能有效減少電力消耗,加快機(jī)械啟動(dòng)速度,提高生產(chǎn)效率,減少摩擦和磨損,延長機(jī)器的使用壽命。與此同時(shí),楊經(jīng)理也坦承,與金屬相比,碳纖維雖然目前在成本上不占優(yōu)勢,但隨著碳纖維原材料價(jià)格不斷下降和新工藝的持續(xù)進(jìn)步,碳纖維將作為機(jī)械部件和結(jié)構(gòu)材料的競爭力會(huì)越來越強(qiáng)。
碳纖維復(fù)合材料要具有PK傳統(tǒng)金屬材料的核心競爭力,就必須依賴于材料、工藝到制造設(shè)備的不斷革新,要想使碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域的普及化應(yīng)用成為可能,碳纖維復(fù)合材料要從原來只單純應(yīng)用于某些極個(gè)別的產(chǎn)品或是高端汽車品牌,到真正實(shí)現(xiàn)大范圍、多類別的規(guī)?;瘧?yīng)用,必須綜合系統(tǒng)性地考慮碳纖維輕量化的設(shè)計(jì)方案。簡而言之,使碳纖維的性能能夠得到更好發(fā)揮是當(dāng)前推進(jìn)碳纖維復(fù)合材料在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最關(guān)鍵性的問題之一。
不過,我國在輕量化設(shè)計(jì)水平及經(jīng)驗(yàn)上儲(chǔ)備不夠,從總體上看,碳纖維復(fù)合材料在工業(yè)領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用尚處于起步階段,很難在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域中規(guī)?;膽?yīng)用目標(biāo)。所以,要推動(dòng)碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)?;瘧?yīng)用,還需面臨許多挑戰(zhàn),需要產(chǎn)業(yè)間更緊密的協(xié)作,特別是在原材料、工裝模具技術(shù)以及制造裝備等方面形成產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)降暮献髌脚_(tái),這不僅包括從設(shè)計(jì)、研發(fā)到制造全過程的信息化,還包括客戶需求個(gè)性定制化以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、檢測及物流等全生命周期的智能化。雖然困難重重,但是我們?nèi)匀粚?duì)此充滿信心,“技術(shù)推進(jìn)進(jìn)步,專注成就成功”,我們堅(jiān)信,碳纖維復(fù)合材料的規(guī)?;瘧?yīng)用必將為未來的工業(yè)領(lǐng)域掀開新的篇章。
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