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近日,投资38亿元、占地142亩的上海榕融新材料有限公司高性能氧化铝纤维新材料一期项目在上海临港新片区正式落成,这标志着我国在该领域的国产化替代再上一个台阶。
榕融新材料氧化铝纤维产品
该领域一直由美国企业主导
氧化铝纤维主要成分为氧化铝(Al2O3),辅助成分有SiO2、B2O3、MgO等。氧化铝纤维作为高性能无机纤维中的一种,又分为氧化铝短纤维、氧化铝晶须以及氧化铝连续纤维,可广泛用作高温耐火材料、复合材料的结构增强材料。
其中,氧化铝短纤维可用于高端窑炉内衬、汽车三元催化器的衬垫中;氧化铝连续纤维在新能源、复合材料等领域展现出独特的应用价值,使用其制备的增强聚合物复合材料具有透波性好、质量轻的特点,有望在电路板、电子器械、雷达罩和电池等工具或器件中得以应用。
据已经实现氧化铝纤维产业化的莫纶(珠海)控股集团有限公司的创始人马小民介绍,氧化铝纤维材料的需求端包括军工和民品。军品端是一个较小的市场,占整体市场空间的10%以下,更多的市场在于民品端,将达千亿级市场规模。
目前全球氧化铝纤维市场主要由国外企业垄断,尤其是美国企业占据主导地位,如美国DuPont公司、美国3M公司等,另外日本三菱公司、英国ICI公司等也占据一定的市场份额。
国外厂家的氧化铝纤维物理性能
目前我国有多家企业实现了产业化突破
氧化铝纤维与氧化锆纤维、碳化硅纤维、碳纤维等无机纤维皆是国家重点发展的军备材料,属国家重点需求材料。欧美发达国家将其作为战略储备材料,对我国进行技术封锁,部分产品禁售,非禁产品进行高价、限量销售。
我国早年因为人力和物力投入较少、相关技术发展滞后等原因,氧化铝连续纤维的研发及生产技术水平与国际先进水平的差距较大。我国在耐高温新材料领域起步较晚,几乎从2000年之后才开始进行连续纤维的研发,而部分发达国家在20世纪70年代已经实现量产。
据了解,国内最早中试成功的是浙江欧诗漫晶体纤维有限公司,并建成了国内第一套氧化铝纤维连续生产装置;2015年鲁阳节能实现了氧化铝纤维针刺毯的量产。之后,山东东珩国纤新材料、莫纶集团、上海榕融新材料等企业也实现了产业化突破。
氧化铝纤维制备工艺有哪些?
1、溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是制备高纯度且均匀的Al2O3纤维最通用的方法之一,通过控制前驱体溶胶的粒径、采用较低的煅烧温度即可得到均匀的Al2O3纤维,该方法通常选用异丙醇铝、羧酸铝、硝酸铝及氯化铝等作为前驱体。
专家介绍
张铭霞,1967年生,教授,现任山东工业陶瓷研究设计院首席专家。国防科工局项目评审专家,中国复合材料学会理事,山东省纺织学会理事。主持承担国家级科研项目二十余项,获授权专利20余件,发表论文30余篇。长期从事高性能纤维及复合材料的研究、开发和产业化工作,主持开发的具有自主知识产权的高性能连续氮化硼纤维,打破了发达国家对我国在耐超高温(3000℃)增强材料的技术封锁,建立了我国首条连续氮化硼纤维吨级生产线,解决我国耐超高温苛刻服役环境下热透波烧蚀关键原材料“卡脖子”的难题;主持了具有自主知识产权的低成本连续氧化铝基纤维的研发,攻克了有氧环境下长期使用高温增强剂制备的关键技术,建立了工程化试验线。
参考来源:
[1]魏士龙,井良霄.氧化铝纤维制备中的热处理过程研究
[2]曾佳琪等.氧化铝纤维的制备及其应用研究现状
[3]汪家铭等.氧化铝纤维发展现状及应用前景
[4]缓解“无米之炊”局面,「莫纶集团」填补氧化铝连续纤维产业化空白.36氪