碳纖維材料在電網(wǎng)中應(yīng)用的前景

今年以來，碳纖維在電網(wǎng)中的應(yīng)用不斷增多：4月28日，河南鄭州電網(wǎng)首次在110千伏線路上使用碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線;5月15日，碳纖維導(dǎo)線在陜西電網(wǎng)首次亮相;10月16日，國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“國(guó)產(chǎn)碳纖維在復(fù)合材料導(dǎo)線中的應(yīng)用技術(shù)研究”通過驗(yàn)收。碳纖維導(dǎo)線應(yīng)用于電網(wǎng)中有哪些優(yōu)勢(shì)?現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)是怎樣的?



碳纖維：被寄予厚望的新材料

近年來，無論是我國(guó)政府還是國(guó)家電網(wǎng)公司，都在大力推動(dòng)新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用。這里所說的新材料，是指新出現(xiàn)的或正在發(fā)展的、具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能和特殊功能的材料。從這個(gè)角度看，碳纖維無疑算是新材料的典型代表。

碳纖維是一種主要由碳元素組成的高性能纖維，其含碳量隨種類不同而異，但一般在90%以上。碳纖維既具有碳素材料的固有特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟性和可加工性。因此，碳纖維是一類性能神奇、用途廣泛的化工新材料，有人甚至賦予其“新材料之王”和“夢(mèng)幻材料”的美譽(yù)。

在碳纖維的眾多性能中，其力學(xué)性能最為人所津津樂道——密度不到鋼的四分之一，抗拉強(qiáng)度卻是鋼的7~9倍，抗拉彈性也高于鋼。

因?yàn)樾虏牧隙季邆鋬?yōu)異性能，以碳纖維為代表的新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到我國(guó)高度重視，并被寄予厚望。

2009年11月，國(guó)務(wù)院總理溫家寶發(fā)表《讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展》的講話，新材料產(chǎn)業(yè)由幕后走向臺(tái)前，產(chǎn)業(yè)扶持政策相繼推出。2012年2月發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中，碳纖維低成本化與高端創(chuàng)新示范工程成為十項(xiàng)重大工程之一，可見政策制定部門對(duì)于碳纖維產(chǎn)業(yè)的重視。

根據(jù)《規(guī)劃》，“十二五”期間，國(guó)家將重點(diǎn)建設(shè)江蘇連云港、山東威海、吉林碳纖維及其復(fù)合材料基地，組織開發(fā)聚丙烯腈基碳纖維的原絲產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，圍繞聚丙烯腈基碳纖維及其配套原絲開展技術(shù)改造，提高現(xiàn)有纖維的產(chǎn)業(yè)化水平。到2015年，實(shí)現(xiàn)碳纖維產(chǎn)能1.2萬噸，基本滿足航空航天、能源電力等領(lǐng)域的需求。 本文來自123

今年5月30日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議討論通過《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，其中提到“新材料產(chǎn)業(yè)要大力發(fā)展新型功能材料、先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料和復(fù)合材料”。其中，要“大力發(fā)展”的“先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料”和“復(fù)合材料”都與碳纖維有關(guān)。

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線：理想的架空輸電線路材料

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)電網(wǎng)的輸電能力提出了更高要求。為了提高輸電線路的輸送容量，在現(xiàn)有線路走廊的基礎(chǔ)上盡可能多地輸送電力，各國(guó)都在努力尋求理想的架空輸電線路用導(dǎo)線，以取代傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線。2003年，美國(guó)復(fù)合技術(shù)有限公司首次推出碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，使得這種新材料導(dǎo)線迅速成為輸電線路領(lǐng)域的明星。