Fibra de carbono Black Gold, el merecido rey de los materiales

Los nuevos materiales químicos incluyen seis categorías: resinas de alto rendimiento, cauchos sintéticos de alto rendimiento, fibras de alto rendimiento, materiales de membrana funcionales, productos químicos especiales y nuevos materiales inorgánicos.

El protagonista del artículo de hoy es un material importante en fibras de alto rendimiento: la fibra de carbono.

De la categoría de fibra de carbono, la fibra de carbono es un tipo de fibra de alto rendimiento en nuevos materiales químicos. Además de las fibras de carbono, las fibras de aramida, las fibras de polietileno de ultra alto peso molecular, las fibras de sulfuro de polifenileno, las fibras de poliimida y las fibras de poliparafenileno benzobisoxazol también pertenecen a esta categoría.

Como parte importante de los materiales compuestos avanzados, la fibra de alto rendimiento representada por la fibra de carbono es una industria de desarrollo clave en la industria de alta tecnología y el campo de la defensa nacional en varios países del mundo, y tiene un potencial de desarrollo que no se puede ignorar. La fibra de carbono se ha convertido en un merecido "rey de los materiales" con su excelente rendimiento e importantes escenarios de aplicación.

Durante mucho tiempo en el pasado, la fibra de carbono, como los chips, se atascó en el cuello de China.

China, sin embargo, es un gran consumidor de fibra de carbono.

De 2013 a 2015, el consumo de fibra de carbono de China fue de 15 100 t, 14 700 t y 16 900 t, lo que representa alrededor del 30 %, 27,6 % y 22,72 % del consumo mundial de fibra de carbono.

El mercado mundial de fibra de carbono estuvo dominado básicamente por empresas estadounidenses y japonesas en el pasado. Solo Toray, Mitsubishi y Toho de Japón representan el 50 por ciento de la capacidad de producción de fibra de carbono del mundo.

¿Por qué la fibra de carbono es "oro negro"?

La fibra de carbono es una fibra de alta resistencia y alto módulo con un contenido de carbono de más del 90 por ciento, y su resistencia a altas temperaturas ocupa el primer lugar entre todas las fibras químicas. La resistencia de la fibra de carbono es de 7 a 10 veces mayor que la del acero, la densidad es 1/4 de la del acero y tiene propiedades antifatiga y alta resistencia, por lo que se le llama el "oro negro" del siglo XXI. siglo.

Primero mire hacia arriba, la fibra de carbono está hecha principalmente de fibra acrílica (poliacrilonitrilo) y viscosa como materias primas;

En el medio de la corriente, la industria de fibra de carbono incluye principalmente fibra de carbono y sus productos. Desde la seda cruda hasta el material compuesto final, a menudo necesita pasar por múltiples pasos de procesamiento. Los productos intermedios incluyen principalmente tres tipos: fibra de carbono y sus productos, preimpregnados y materiales compuestos.

En términos de aplicaciones posteriores, la fibra de carbono se ha utilizado con madurez en la aviación, la industria aeroespacial y otros campos de la defensa, incluida la fabricación de aeronaves, satélites, cohetes, misiles, radares, etc. Sin embargo, con el aumento de la demanda del mercado, la demanda en los mercados emergentes Los mercados como los plásticos de ingeniería a base de fibra de carbono, los recipientes a presión, el refuerzo de edificios y la generación de energía eólica aumentan día a día. Además, el mercado de autopartes y maquinaria médica también es bastante optimista.

¡La fibra de carbono doméstica todavía tiene un largo camino por recorrer!

Desde la perspectiva del mercado interno, en 2020, la demanda de fibra de carbono en mi país es de 48,000 toneladas, pero la oferta de fibra de carbono nacional es inferior a 20,000 toneladas, y la tasa de autosuficiencia del producto es sólo el 42 por ciento. En cuanto a la fibra de carbono de alto rendimiento, todavía existen deficiencias en la capacidad de producción existente en mi país, que no puede satisfacer la creciente demanda interna, lo que genera una brecha entre la oferta y la demanda.

Mirando al mundo, en 2020, el uso global de materiales de fibra de carbono superará las 100,000 toneladas, y el uso en el campo de la aviación y las aeronaves alcanzará las 8,700 toneladas, y también hay una demanda de 300 toneladas en el campo aeroespacial. Los principales países productores de fibra de carbono son Japón, Estados Unidos, algunos países desarrollados de Europa, Corea del Sur, etc. Estos países con tecnología avanzada han controlado firmemente la tecnología de investigación y desarrollo y han tomado una posición de liderazgo en la fibra de carbono global. mercado a través del diseño estratégico.

Con los esfuerzos incesantes de mi país en el campo de los nuevos materiales, la tecnología nacional de fibra de carbono ha logrado avances importantes en repetidas ocasiones, rompiendo el bloqueo tecnológico de los países desarrollados en el extranjero y ocupando gradualmente una posición importante en el mercado mundial de fibra de carbono.

En el futuro, con el avance de la tecnología nacional y la producción en masa a gran escala de fibras de carbono nacionales de alto rendimiento, la situación de escasez en el mercado mejorará y el precio de los materiales de fibra de carbono se estabilizará gradualmente. El mercado completo de fibra de carbono todavía tiene mucho espacio para crecer. Se espera que la demanda mundial total supere las 420,000 toneladas en 2030, lo que representa un aumento de cuatro veces en comparación con 2020.