中國工程院院士杜善義在近日于寧波舉行的2013全國碳纖維產業(yè)發(fā)展大會上指出，未來碳纖維產業(yè)技術將向高性能、低成本、高可靠性方向邁進。
杜善義表示，目前在高性能碳纖維領域，繼T800、Tl000之后，HS、M65J等高強、高模碳纖維也得到了充分的重視和發(fā)展。Tl000系列碳纖維抗拉模量為295GPa，拉伸強度達7.05GPa；M65J高強高模型纖維抗拉模量達640GPa，抗拉強度為3.62GPa。
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杜善義介紹說，追求高性能的新材料技術初期主要面向某些特殊領域、關鍵部位的高端化應用，要滿足更廣泛的市場需求必須提高材料的綜合性能，同時降低成本。他指出，目前，碳纖維復合材料正在從“貴族”材料向“平民化”材料轉變，在民用領域的應用不斷擴大，這種“平民化”趨勢引起了人們對于復合材料高性價比關鍵技術的創(chuàng)新需求。杜善義同時指出，要實現低成本，須在保障性能的前提下，綜合考慮生產規(guī)模、原絲、工藝裝備等因素。大絲束、低成本原絲、裝備革新與國產化是降低碳纖維成本的有效途徑。 本文來自123
據介紹，在碳纖維成本構成中，原絲約占51%。原材料技術的進步有利于進一步提高國產碳纖維的質量與性能，開發(fā)高性價比大絲束纖維和樹脂，進一步向低成本化發(fā)展。同時，制造工藝的自動化發(fā)展以及新工藝的出現為降低碳纖維復合材料的成本帶來了希望。以自動鋪帶技術(ATL)和自動鋪絲技術(AFP)為代表的碳纖維自動化制造裝備在大型主承力結構件研制中起到了重要作用；以非熱壓罐工藝和液體成型為代表的碳纖維低成本工藝技術發(fā)揮越來越重要的作用，成為降低復合材料成本的關鍵。 內容來自123456
杜善義認為，在碳纖維復合材料應用中要考慮設計問題。設計基礎取決于材料性能表征、評價，而設計水平實際上是應用水平，要敢用、會用、用好新材料，充分發(fā)揮材料性能，縮短新材料從開發(fā)到應用的周期，同時也要考慮結構效率與可靠性間的矛盾。材料性能的離散性、服役條件的不確定性給材料和結構的檢測、分析、試驗及驗證帶來很大困難，因此必須考慮實際存在的隨機性、離散性和不確定性，才能夠同時實現碳纖維復合材料結構優(yōu)化和高可靠的要求。
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