碳碳复合材料（关于碳纤维及碳/碳复合材料）

2022-08-05 80酷酷网 80kuku.com

2020年，随着COVID-19在全球范围内的传播，各行各业均受到了不同程度的冲击。碳纤维作为关键战略材料之一，在疫情影响下，也面临了新的机遇与挑战。

基于此，第五届国际碳材料大会暨产业展览会特设碳纤维及碳/碳复合材料论坛，碳纤维论坛将重点聚焦风电叶片、热塑性复合材料、绿色复合材料以及碳纤维压力容器四个领域，另设中间相沥青基碳纤维内部研讨会。碳/碳复合材料论坛将重点聚焦行业技术发展及应用。本次论坛旨在从行业存在的痛点出发，探讨行业发展方向，促进碳纤维行业繁荣发展。

组织机构

主办单位

DT新材料

协办单位

中南大学炭/炭复合材料研究所

西北工业大学复合材料系

陕西省碳/碳复合材料工程工程技术研究中心

承办单位

宁波德泰中研信息科技有限公司

合作媒体

复材网、材视科技、夯邦、复材应用技术网、碳纤维研习社、红眼兔、仿真秀

论坛主席

朱波

山东大学教授（碳纤维论坛）

黄启忠

中南大学教授（碳/碳复合材料论坛）

01 风电叶片

国内碳纤维龙头企业纷纷布局大丝束碳纤维，原因其一就是看好了碳纤维在风电叶片领域的应用前景。这其中包含光威复材投资20亿元在包头建设“万吨级碳纤维产业化项目”；上海石化拟投资35亿建1.2万吨/年48K大丝束碳纤维项目；吉林国兴碳纤维有限公司投资近10亿元建设年产5000吨高性能碳纤维项目，投资15.5亿元建设年产10000吨差别化大丝束碳纤维项目。

论坛报告嘉宾及报告题目

王宝铭

王宝铭

威海光威复合材料股份有限公司科研管理部部长

报告题目：《碳纤维低成本化制备及能源领域的应用》

近年来，随着高性能碳纤维在风力发电、石油开采、电力输送等能源行业的推广应用，对碳纤维高效率生产技术和低成本化方面提出了更多的要求。

李成良

中材科技风电叶片股份有限公司技术副总监

报告题目：《碳纤维在风电叶片上的应用及技术进展》

随着风电叶片尺寸不断增大，轻质高强、低成本设计技术越来越成为叶片设计开发的主流趋势，碳纤维的关键成型技术在叶片设计和应用上的不断突破，成为未来大叶片开发的关键所在。

吉明磊

道生天合材料科技（上海）股份有限公司高级研发总监

报告题目：《道生天合高性能环氧系统料-助力碳纤维复合材料新发展》

高性能碳纤维复合材料的发展离不开高性能树脂的配合。

李岩

同济大学航空航天与力学学院院长

报告题目：《植物纤维增强复合材料》

研究开发资源环境友好型绿色航空、绿色车辆和绿色建筑等已成为国际先进技术领域的共识。开展植物纤维增强复合材料力学基础研究，实现力学高性能化，对于推动我国在这些领域的领先发展，形成自主知识产权，具有重要意义。

李博

伍德麦肯兹咨询有限公司亚太区咨询主管

报告题目：《全球风电行业市场现状及发展前景》

从全球市场规模发展趋势，各个区域性市场发撒站概况，核心技术与市场发展侧重点以及海上风电发展前景等方面对市场环境展开研究，并针对目前全球市场存在的发展机遇与潜在市场风险进行分析与总结。

王国军

上海电气风电集团股份有限公司叶片产品经理

报告题目：《碳平价后时代，大型风电叶片创新设计和发展》

2019年，国家发展改革委发布通知，完善风电上网电价政策，导致风电市场出现抢装潮，装机量持续攀升。但是，平价上网后，风电企业应该如何调整研发策略及战略布局，以期达到行业持续快速发展？

02 热塑性复合材料

热塑性复合材料由于其优异的性能，在航空航天及汽车等领域内具有良好的应用前景，但是目前国内对连续纤维增强高性能热塑性复合材料预浸料制备技术的研究进程较为缓慢，高性能热塑性复合材料仍处于实验、小试阶段以及初步的应用探索，产业化生产方法还不成熟，如何完成国内高性能热塑性复合材料的产业化发展，仍需行业内外的研究人员共同努力。

论坛报告嘉宾及报告题目

祝颖丹

中科院宁波材料技术与工程研究所研究员

报告题目：《热塑性复合材料技术》

热塑性纤维复合材料具有轻质高强、耐疲劳、可回收利用等一系列优异性能，在空天地海具有广阔的应用空间，深受世界各国的高度重视。本报告重点介绍热塑性复合材料设计、制造以及应用等方面的进展。

肖军

南京航空航天大学教授

报告题目：《碳纤维复合材料高预应力缠绕技术及其应用》

碳纤维预应力缠绕技术可以实现结构高性能制造，实现减重和提高结构效率，在高速旋转机械动部件和高压容器上有重要意义。报告了分析了预应力缠绕、应力松弛机理和提高剩余预应力的途径，介绍了500MPa级热固性预应力维缠绕技术和1000MPa级热塑性预应力缠绕技术及其应用。

谭洪生

山东理工大学研究所所长，教授

报告题目：《系列连续碳纤维增强热塑性复合材料的研究》

连续纤维增强高性能热塑性复合材料以轻质高强、良好的抗冲击性能、成型周期短、可二次成型、废料可回收再利用等独特优点，逐渐受到复合材料工业界的关注。

03 绿色复合材料

绿色化是材料技术发展的一种必然趋势，涉及多方面的内容，最终要实现材料产品在整个生命周期内对环境的影响减到最小。

论坛报告嘉宾及报告题目

李伟秋

汇专科技集团股份有限公司精密工具事业部总经理

报告题目：《针对碳纤维复合材料加工及应用的整体解决方案》

在碳纤维复合材料、高温合金、碳化硅复合材料、陶瓷、蓝宝石、玻璃等硬脆性材料加工领域，汇专科技集团研发了以超声五轴联动加工中心、超声加工系统、整体PCD微刃刀具以及绿色技术配套的一体化解决方案，为硬脆性材料的加工难题提供了一条新的思路。

张世伟

江苏澳盛复合材料科技有限公司项目总监

报告题目：《汽车低成本碳纤维复合材料解决方案》

关于碳纤维开发与应用现状、汽车结构加强方案与应用案例、拉挤汽车结构件应用方案以及热塑性解决方案与应用方向

刘耀东

威海光威复合材料股份有限公司科研管理部部长

报告题目：《干喷凝胶纺丝技术在高性能聚丙烯腈纤维及碳纤维制备中的应用》

不同于传统湿法和干喷湿法纺丝技术，凝胶纺丝通过温致凝胶相转变极大提升聚合物链段的结晶取向程度，所制备聚丙烯腈纤维兼具高强高模力学特性（强度≥1.1GPa、模量≥18GPa、断裂伸长比8-16%）。采用凝胶纺丝制备的聚丙烯腈纤维已实验证明可用于高强高模高韧碳纤维制备,并在表面本征结构调控方面独具优势，可兼具湿法、干喷湿法的优势。

刘艳景

四川大学

报告题目：《绿色可控的自增强微波技术》

本文提出了一种绿色可控的自增强微波技术，用于碳材料的高效表面改性。空气是唯一的氧化剂。不同压力下的数值模拟表明，在8000pa和80pa下，碳纤维布的存在会触发和增强空气等离子体，呈现出不同的电子数密度和电子温度分布，从而实现高效可控的等离子体修饰。

04 碳纤维压力容器

碳纤维压力容器具有质量轻、高强度、高模量和可设计性强等特点，在车载储氢中具有良好的应用前景。但是目前国内关于碳纤维压力容器的研究还处于初级阶段，仍然有许多问题有待解决。

论坛报告嘉宾及报告题目

白勇

浙江大学博士生导师/教授

报告题目：《70MPa高压储氢瓶力学性能研究》

Ⅳ型非金属内胆纤维全缠绕储氢瓶，因其重容比小，耐腐蚀性好，成本低，已成为车载高压储氢瓶技术发展主流。中国目前的Ⅲ型气瓶处于装车测试阶段，Ⅳ型瓶处于研发阶段。本报告主要阐述：建立一套完善的储氢瓶设计方法、利用仿真分析优化技术进行多层内胆结构设计，提高内胆气密性及抗气体渗透性，实现瓶口组合阀可靠的密封结构设计，完成储氢瓶样品的疲劳、火烧、极限温度、环境等关键性能测试等。并建立一个设计与评价规范体系，最终形成产品产业化的技术。

杨小平

北京化工大学教授

报告题目：《碳纤维与新能源乘用车研发与发展趋势》

碳纤维是新材料领域占第一位的战略关键材料，可以讲，没有碳纤维就没有中国的国防，碳纤维作为一种高性能纤维，必须变成复合材料或者终端产品才能实现其高性能和高附加值。本报告从碳纤维复合材料性能特点，碳纤维复合材料新能源车身结构件、燃料车用70MPa储氢复合材料气瓶等研发进展。

祖磊

合肥工业大学教授

报告题目：《纤维缠绕压力容器结构设计与成型工艺》

缠绕线型模式与结构设计无法兼顾工艺可行性与结构力学性能，导致容器结构效率难以有效提升，是目前制约着纤维缠绕技术发展的瓶颈问题之一。本报告将重点介绍缠绕线型模式与轨迹规划、缠绕压力容器精确建模及渐进损伤失效分析、封头补强结构设计及工艺仿真、干法缠绕工艺参数设计、大张力缠绕结构分析等缠绕结构设计与成型工艺关键技术的最新工进展。

王晓宁

奥林巴斯（北京）销售服务有限公司副部长

报告题目：《碳纤维复合材料的超声检测方法介绍》

碳纤维的检测历来都是检测难题，尤其是不同行业的制作工艺差异，导致材料的声学性能存在巨大差异。使用相控阵超声技术可以直观快速地检测碳纤维复合材料内部的分层缺陷，并可对缺陷进行尺寸和深度等定量测量，而低频超声技术则可对一些蜂窝结构的碳纤维复合材料进行检测，也是一种比较有效的检测手段。

陈明新

江苏恒神股份有限公司缠绕市场经理

报告题目：《碳纤维复合材料高压气瓶干法缠绕成型概况》

随着纤维缠绕制品应用领域不断扩大，纤维缠绕技术的发展也十分迅速。碳纤维缠绕复合材料气瓶具有质量轻、韧性强、耐疲劳等优良特性，在储氢领域有广阔的应用前景。气瓶的缠绕成型方式主要分为干法缠绕和湿法缠绕，由于适用于湿法缠绕成型的树脂基体种类较少，同时湿法缠绕中对制品的含胶量难以控制，容易产生气泡与空隙等缺陷导致成品的质量不易控制。而干法缠绕中浸胶工艺制备的预浸带能严格地控制质量和含胶量，使得干法缠绕制品的性能更加稳定。

吴刚平

中国科学院山西煤炭化学研究所，研究员

报告题目：《氢燃料电池用气体扩散层的研究进展及未来展望》

气体扩散层是氢燃料电池的关键基础材料之一，极大影响着燃料电池的发电性能。介绍了中科院山西煤炭化学研究所在气体扩散层方面的最新研究进展，及当前存在的问题，并对气体扩散层的未来发展进行了展望。

05 碳/碳复合材料论坛

光伏及半导体行业和工业热处理行业发展迅速，成为碳/碳复合材料大规模应用的突破口。

但是，碳/碳复合材料行业的发展仍有诸多问题有待解决：产品批量化生产过程中，如何降低成本？批量制造水平和能力如何提高？环保问题如何解决？如何实现绿色制造？如何实现可持续发展的产学研用合作？如何加强碳/碳复合材料的应用研究？如何挖掘和开发碳/碳复合材料的潜在应用市场？如何提高碳/碳复合材料领域企业的研发能力？

为此，DT新材料特邀碳/碳复合材料领域行业专家，召开碳/碳复合材料行业研讨会，旨在推动碳/碳复合材料的长远发展。

论坛报告嘉宾及报告题目

郭领军

西北工业大学教授

报告题目：《热解碳基复合材料的制备，结构及性能》

CVD-热解碳对碳基复合材料（如C/C复合材料）具有碳纤维损伤小，性能一致性好等特征，而广泛应用于航天、航空，军事等领域。本文主要讨论了焦炭颗粒、纳米碳管、多尺度预制体增强的热解碳基复合材料的制备、结构和性能，并对其应用前景进行了展望。

黄启忠

中南大学教授

报告题目：《碳/碳复合材料行业研究现状及发展趋势》

炭/炭复合材料的制备与性能/刹车用炭/炭复合材料、机械密封用炭/炭复合材料、燃料电池用炭/炭复合材料、半导体用炭/炭复合材料、航天用耐烧蚀炭/炭复合材料、炭/炭复合材料的其他应用、炭/炭复合材料研究新技术、炭/炭复合材料的发展方向。

李国栋

中南大学教授

报告题目：《高性能C/C、C/陶复合材料快速制造新技术》

报导近几年自主研发的炭纤维表面改性技术与性能参数；高性能低成本制造C/C复合材料与C/陶复合材料新技术、原理与性能影响因素；分享CVD涂层技术在纤维表面改性和复合材料界面设计中的重要作用。

肖志超

西安交通大学研究员

报告题目：《碳/碳复合材料在尺寸超稳定结构中的应用》

报告嘉宾主要研究方向是炭/炭复合材料、陶瓷基复合材料、高性能树脂基热防护材料。主持了10余项省部级及以上科研/产业化项目，开发了飞机炭刹车盘、高温热场材料等多种产品，获得国防科技二等进步奖、陕西省科技进步一等奖、国家专利优秀奖等10余项成果奖，授权专利80余项。

贾建刚

兰州理工大学副教授

报告题目：《C/C复合材料快速制备及异质形核诱导RL-PyC形成》

快速致密化以及热解炭织构控制是低成本、高性、能C/C复合材料研发的必要前提和关键基础。通过自行研发的液相汽化TG-CVI等快速致密化装置，可以在预制体中建立起较大且恒定的温度梯度，能有效克服常规TG-CVI技术中因温度梯度连续下降而显著降低沉积效率及后期表面结壳问题，且易于实现大尺寸C/C复合材料制备。

刘俊锋