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高性能纤维及复合材料发展趋势与十二五战略研究

高性能纤维及复合材料主要涵盖具有高强高模特性的聚丙烯腈（PAN）碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维和其他高性能有机、无机纤维，以及由高性能纤维作为增强体所制备的具备轻质高强特性的一类新材料。高性能纤维及复合材切纸机料是保障国家安全发展、清洁发展变位机和低碳发展的关键材料，成为解决人类面临的国防、能源、交通运输等领域重大问题的战略性材料之一。高性能纤维及复预会专家表示合材料技术推广应用的覆盖面在一定程度上反映一个国家国防建设、能源利用和环境保护的水平。近年来全球高性能纤维及复合材料产业蓬勃发展，整个行业的总产值已超过3000亿美元并保持每年%的强劲增长，正成为支撑全球经济快电子辞典速发展的战略中坚力量。

高性能纤维及复合材料具有轻质高强特点，对我国实现低碳经济、拉动消费需求、以及带动传统产业升级具有重要意义。主要包括：

能源领域，风能发电日益受到人们重视，碳/环氧复合材料是制造风机叶片的最佳材料；碳纤维复合材料替代传统钢制电缆芯，具有减重、降耗、易增容等特点，是电力输送技术的发展趋势；石油开采方面，为减轻重量和提高生产效率，碳纤维复合材料成为必需装备。

交通领域，除大型商务客机外，新一代低碳汽车也将大量采用碳纤维及芳纶纤维复合材料，碳纤维复合材料车身同比钢铁减重50同时清除试件碎块%；芳纶/橡胶复合材料可使轮胎变形减少、散热性提高和滚动阻力减轻；碳纤维及芳纶复合材料在高速列车车体和内装饰等部件也成为不可或缺的关键材料。

建筑及工业领域，碳纤维复合材料已大规模应用于桥梁及高层建筑的加固。2010年我国建筑补强领域T700碳纤维布的用量达到250万平。为提高建筑的防火安全性和节能经济性，采用高效阻燃和轻质隔热复合材料建造外墙保温层、隔音吊顶及隔断墙等技术正在国内兴起。

十二五的总体思路：依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（）》和《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，紧密结合国家安全和社会经济发展的目标，突破高性能纤维及复合材料GB 11945⑴999重大基础科学问题和关键技术问题，实施高性能纤维及复合材料的技术集成与产业示范；坚持统筹兼顾，突出重点；面向工程，加强创新；寓军于民，军民结合；以市场为导向、以企业为主体；以人为本，着力打造创新人才团队的发展原则，建立高性能纤维及复合材料的完整产业链，满足国民经济发展和国家安全建设对高性能纤维及复合材料的迫切需求。

十二五的总体目标：面向清洁能源、现代交通、先进制造、航空航天等领域的国家重大需求，重点突破高性能碳纤维制备关键技术、工程化技术它也采取伺服机电作为动力源和产业化技术，重点突破基于国产高性能碳纤维和芳纶纤维的复合材料制备及应用关键技术，加快发展新型高性能有机/无机纤维制备技术，形成一批具有自主知识产权的关键技术，形成品种较为齐全的碳纤维自主牌号系列，形成国产高性能纤维及复合材料在能源、交通、建筑、工业及军工等领域的大规模应用能力，满足我国国民经济发展和国防建设的迫切需求。

十二五的战略布局：（衡阳1）阐明高性能纤维制备工艺-成分-结构-性能的关联关系；（2）突破高性能碳纤维制备和高效快速工程化关键技术；（3）突破基于国产碳纤维的织物、预浸料、缠绕/液体成型、快速成型及配套树脂等高效制备关键技术；（4）突破国产芳纶纤维应用关键技术（5）突破超高分子量聚乙烯高效催化聚合及工程化应用关键技术；（6）突破若干新型有机纤维和高性能无机纤维制备关键技术；（7）统筹项目基地人才，培养和引进高层次专业人才，建成若干国家级的研究基地。（中国科学院化学研究所 徐 坚）

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