在美國塑料博覽會上,也見證了碳纖維復合材料的最新進展。碳纖維復合材料在制造結構性配件方面取得了重大進展[1]。
隨著對碳纖維復合材料認識的不斷深化,以及制造技術水平的不斷提升,碳纖維復合材料在相關領域的應用研究與裝備不斷取得進展,而在交通運輸、風力發電、石油開采、電力輸送等領域的應用將與有效減少溫室氣體排放、解決全球氣候變暖等環境問題密切相關。這對于改變經濟結構、節能減排具有重要的戰略意義。
1、 碳纖維復合材料在航空領域的應用
溫室氣體的排放與能耗密切相關。在飛機上大量應用碳纖維環氧復合材料能夠減輕質量、節省燃油、降低排放。既減少了污染又增大航程,提高了經濟性。
2、 碳纖維復合材料在汽車領域的應用
碳纖維作為汽車材料,最大的優點是質量輕、強度大,重量僅相當予鋼材的20%---30%,硬度卻是鋼材的10倍以上。所以汽車制造采用碳纖維材料可以使汽車的輕量化取得突破性進展,并帶來節省能源的效益[2]。
3、 碳纖維復合材料在風力發電領域的應用
風能是一種清潔再生的綠色能源,取之不盡,用之不竭。受設計與制造技術的影響,我國風力發電機組還停留在較小容量,葉片多使用玻璃纖維增強材料制造。為了保證在極端風載下發電,葉片必須具有足夠的剛度。減輕葉片的質量,又要滿足強度與剛度要求,有效的辦法是采用碳纖維增強復合材料[3]。在全球風機裝機容量快速增長的今天,提高碳纖維復合材料用量的長葉片大容量風機將成為主要趨勢。
4、碳纖維復合材料在廢水處理方面的應用
隨著我國工業和經濟的發展,廢水的排放量也在不斷增加,新材料的應用顯得極為重要。因此,利用合理的碳纖維復合材料生產廢水處理及循環回用方法,對節約水資源、響應國家節能減排政策具有十分重要的意義[4]。
5.、結語
碳纖維復合材料具有輕質、高強度、高剛度、耐疲勞和耐腐蝕等優異性能,為了解決能源和環境問題,碳纖維復合材料在大型飛機、風力發電葉片、汽車部件等領域的應用將推動節能減排的實現。重視推進高性能碳纖維國產化的進程,實現國產碳纖維技術的不斷升級和服務節能環保經濟建設的良性發展。這符合兩會精神,推動環境友好型社會的建設。
[1] Doug Smock. 準備迎接碳材料革命.美國 技術專題 ·材料
[2]錢伯章、朱建芳 碳纖維復合材料在航空和汽車領域中的應用 中國 化學新型材料,2007—12-03
[3]徐樑華、 李克健 高性能碳纖維及其復合材料在綠色能源建設及節能減排中的重要作用 中國 新產業材料,2010-03-05
[4]焦衛東 碳纖維復合材料制品生產廢水處理及回用 中國 中國給水排水,2011-04-05