第一節(jié) 國(guó)外炭炭復(fù)合材料 產(chǎn)業(yè)政策 實(shí)施

碳纖維是軍事工業(yè)用量大、使用面廣、地位極為重要的關(guān)鍵性高性能纖維材料，是各類軍用高強(qiáng)、高模、高強(qiáng)高模型復(fù)合材料的原料及技術(shù)基礎(chǔ)。以碳纖維復(fù)合材料為典型代表的炭炭復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)、功能或結(jié)構(gòu)/功能一體化構(gòu)件材料，在軍機(jī)、導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭和衛(wèi)星飛行器上發(fā)揮著不可替代的作用，是一種戰(zhàn)略性新材料。正因?yàn)槿绱耍鞣絿?guó)家把碳纖維視為“戰(zhàn)略物資”，長(zhǎng)期對(duì)外國(guó)軍品應(yīng)用實(shí)行“禁售、禁運(yùn)”政策。

國(guó)外生產(chǎn)炭炭復(fù)合熱場(chǎng)材料具有代表性的企業(yè)有德國(guó)的SGL，日本的KUREHA(吳羽化學(xué))、TOKAI（東海碳素）、TOYO（東洋碳素）等。

國(guó)外主要生產(chǎn)炭炭復(fù)合材料的廠家都擁有自己的坯體制備技術(shù),在坯體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),除了考慮坯體結(jié)構(gòu)的均勻性外,還根據(jù)剎車盤在具體使用過程中所面臨的問題對(duì)坯體結(jié)構(gòu)和制備工藝不斷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并充分利用原材料,降低炭炭復(fù)合材料的制造成本。

日本炭炭復(fù)合材料的 研究 得到日本政府的支持，在日本外貿(mào)與工業(yè)部(Japan’s Ministry of International Trade and Industry )的資助下，日本石油公司中央技術(shù) 研究 所．日本能中心(Petro leum Energy Center)、日本高溫材料 研究 所，東京工業(yè)大學(xué)等單位對(duì)炭炭復(fù)合材料開展了許多應(yīng)用 研究 、基礎(chǔ) 研究 ．有一定特色。

 
   第二節(jié) 國(guó)外重點(diǎn)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

一、美國(guó)

 炭炭復(fù)合材料是二十世紀(jì)五十年代末期發(fā)展起來的一種新型超高溫材料，因具有質(zhì)量輕、摩擦特性好、吸熱能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、維修方便等突出特點(diǎn)，英、美、法等國(guó)在六十年代末七十年代初，幾乎同時(shí)將炭炭復(fù)合材料用于飛機(jī)剎車制動(dòng)系統(tǒng)。目前已逐步取代金屬剎車副，成為最先進(jìn)的剎車副材料，并由該三國(guó)的五大公司壟斷了炭剎車盤的國(guó)際市場(chǎng)。全世界已有40種以上的民機(jī)和22種以上軍機(jī)采用了炭剎車盤，其年產(chǎn)量占世界炭炭復(fù)合材料總產(chǎn)量的90％。

美國(guó)已將炭炭復(fù)合材料用于F100發(fā)動(dòng)機(jī)的加力燃燒室噴嘴。目前先進(jìn)的炭炭噴管材料密度為1.87～1.97g/cm3，環(huán)向拉伸強(qiáng)度為75～115MPa，遠(yuǎn)程洲際導(dǎo)彈端頭帽幾乎都采用了炭炭復(fù)合材料，美國(guó)戰(zhàn)略導(dǎo)彈彈頭的防熱材料已由三向炭炭發(fā)展為細(xì)編穿刺炭炭（端頭部分）和C/酚醛（大面積防熱部分）。隨著現(xiàn)代航空技術(shù)的發(fā)展，飛機(jī)裝載質(zhì)量不斷增加，飛行著陸速度不斷提高，對(duì)飛機(jī)的緊急制動(dòng)提出了更高的要求，炭炭復(fù)合材料質(zhì)量輕、耐高溫、吸收能量大、磨擦性能好，用它制作剎車片廣泛用于高速軍用飛機(jī)中。

二、歐洲

法國(guó)的歐洲動(dòng)力公司（SEP）在炭炭材料、碳/陶材料、陶瓷/陶瓷復(fù)合材料制品已從宇航領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到民品上來；他們采用NO-VOLTEX針刺工藝技術(shù)，成功地制造出了性能卓越的碳纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合材料，其應(yīng)用已從火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擴(kuò)展到民用飛機(jī)剎車片。法國(guó)的Messier-Bugatti公司主要生產(chǎn)炭炭復(fù)合材料飛機(jī)剎車副。

德國(guó)西格里集團(tuán)（SGL Group—The Carbon Company）是全球領(lǐng)先的碳素石墨材料及相關(guān)產(chǎn)品制造商之一，擁有從碳石墨產(chǎn)品到碳纖維及炭炭復(fù)合材料在內(nèi)的完整生產(chǎn)線。西格里集團(tuán)在歐洲、北美及亞洲地區(qū)擁有40個(gè)生產(chǎn)基地及覆蓋100多個(gè)國(guó)家的服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。2008年集團(tuán)全球員工約6500人，銷售額達(dá)16億歐元。

三、日本

 日本炭炭復(fù)合材料的制備工藝采用瀝青浸漬．熱等靜壓高壓碳化和低溫石墨化，三向織物的纖維含有率為55％，其中x向?yàn)?0％，Y向?yàn)?0％，Z向?yàn)?％。

炭炭復(fù)合材料制件市場(chǎng)由日本的東洋炭素、東海、吳羽化工等3家占領(lǐng)。

東洋炭素公司為應(yīng)對(duì)太陽(yáng)電池用途為首的需求量的急劇擴(kuò)大，將新建炭-炭復(fù)合材料（高強(qiáng)度炭纖維和炭素基質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合材料）的專用工廠。據(jù)悉，東洋碳素將在日本詫間事業(yè)所（香川縣）內(nèi)建設(shè)約6600㎡的廠房，并引進(jìn)從碳纖維片材的生產(chǎn)到煅燒一條龍的生產(chǎn)線。投資額包括廠房及附屬設(shè)備在內(nèi)約30億日元。計(jì)劃2013年夏季前完工，并將設(shè)備能力提高一倍，繼續(xù)在太陽(yáng)能電池及半導(dǎo)體等成長(zhǎng)顯著的領(lǐng)域內(nèi)獲得高性能炭-炭復(fù)合材料業(yè)界的最高份額。

第三節(jié) 國(guó)外炭炭復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)新技術(shù)應(yīng)用情況

炭炭復(fù)合材料的崛起，推動(dòng)了噴管喉襯材料的更新?lián)Q代，美、法、俄等國(guó)家花費(fèi)了巨資進(jìn)行炭炭噴管新材料、新工藝及新結(jié)構(gòu)的 研究 ，歐美推出了碳纖維多向編織技術(shù)、高壓液相浸漬工藝及CVI工藝，并利用這些方法制得了高密度的3D、4D炭炭整體式喉襯-入口段和整體式喉襯-擴(kuò)張段等。目前，炭炭材料已成為先進(jìn)SRM廣泛采用的材料。

抗養(yǎng)花 研究 方面，碳在370℃的有氧氣氛中開始氧化，高于500℃時(shí)迅速氧化，導(dǎo)致炭炭材料毀滅性破壞。這一致命弱點(diǎn)限制了炭炭的直接應(yīng)用。這就要求對(duì)碳材料進(jìn)行合適的抗氧化保護(hù)。炭炭復(fù)合材料抗氧化問題是國(guó)際上材料界主攻的方向之一，也是熱點(diǎn)之一。應(yīng)該說經(jīng)過近三十年的 研究 ，已有很大進(jìn)展。

 
    第四節(jié) 國(guó)外炭炭復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)

1、炭炭復(fù)合材料具有獨(dú)特的性能，在高溫、耐磨、抗燒蝕等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，需要進(jìn)一步加大開發(fā)力度，使該材料的潛能得以充分發(fā)揮;

2、進(jìn)一步開發(fā)高效、低成本制備工藝， 研究 能在高于1700攝氏度以上溫度使用、更可靠的抗氧化涂層是該材料發(fā)展的關(guān)鍵;

 3、設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、制造一體化有利于該材料優(yōu)異性能的發(fā)揮，有利于制備成本的降低，是該材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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