“十四五”復合材料產(chǎn)業(yè)鏈及未來發(fā)展趨勢

• 侯賀 2024年5月16日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 514 28
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復合材料行業(yè)的技術水平不斷提高，相關專利數(shù)量逐年快速增加，標準體系不斷完善。多功能化的復合材料不僅具有傳統(tǒng)材料的性能，還具有自修復、自感應、自適應等其他功能，這使得復合材料的應用領域更加廣泛。

一、復合材料相關技術發(fā)展

熱噴涂技術的改進：針對熱噴涂ZrC-SiC涂層體系易分解且涂層孔隙率較高的問題，西北工業(yè)大學李賀軍院士團隊提出了一種新的設計理念。他們通過在ZrC-SiHfOC造粒粉末表面包覆MoSi2保護層形成核殼結構粉末，有效減少了熱噴涂過程中SiC的分解。這種改進后的涂層在抗燒蝕性能方面表現(xiàn)出色，為復合材料在極端環(huán)境下的應用提供了新的可能性。

樹脂基復合材料的創(chuàng)新應用：樹脂基復合材料在結構性施工中得到了廣泛應用，并且在功能應用領域也展現(xiàn)出巨大的潛力。例如，融合吸波技術的樹脂基復合材料能夠有效增加材料的性能，使其具有寬頻特征和透波性。這種復合材料在天線罩施工中具有優(yōu)異的熱量傳導性能，能夠提高雷達天線罩的功率。此外，樹脂基復合材料還具有一定的耐高溫性和保溫性，在建筑領域中也具有廣闊的應用前景。

石墨烯復合材料的發(fā)展：石墨烯復合材料因其獨特的物理和化學性質(zhì)而受到廣泛關注?；诂F(xiàn)階段石墨烯復合材料的應用現(xiàn)狀，未來發(fā)展方向?qū)⒕劢褂跓o機復合材料的研發(fā)。這種復合材料在導電、導熱、強度等方面具有顯著優(yōu)勢，有望在新能源、電子信息、航空航天等領域?qū)崿F(xiàn)廣泛應用。

二、復合材料產(chǎn)業(yè)鏈分析

復合材料產(chǎn)業(yè)鏈上游主要涉及增強材料和基體材料兩大領域。

在增強材料方面，碳纖維、玻璃纖維等高性能纖維是主要的組成部分。這些高性能纖維具有優(yōu)異的力學性能和化學穩(wěn)定性，能夠為復合材料提供強大的增強效果。代表性企業(yè)有吉林化纖、中國巨石等。

在基體材料方面，樹脂、金屬等是常見的基體材料。樹脂基復合材料因其輕質(zhì)、高強、耐腐蝕等特性，在航空航天、汽車、建筑等領域有著廣泛的應用。金屬基復合材料則以其高強度、高模量、耐高溫等特性，在航空航天、軍事裝備等領域占據(jù)重要地位。代表性企業(yè)有焦作萬方、常鋁股份、北方銅業(yè)、云海金屬和寶鈦股份等。

圖表：復合材料產(chǎn)業(yè)鏈結構

資料來源：深圳市中研普華產(chǎn)業(yè)研究院

在復合材料產(chǎn)業(yè)鏈中游，根據(jù)不同的基體材料，復合材料可以分為樹脂基復合材料、陶瓷基復合材料、金屬基復合材料、水泥基復合材料和碳基復合材料等。這些復合材料因其獨特的性能和用途，在航空航天、汽車、建筑、風電、體育用品等多個領域得到廣泛應用。代表性企業(yè)包括光威復材、中國巨石、泰和新材、金發(fā)科技等。這些企業(yè)通過不斷的技術創(chuàng)新和產(chǎn)品升級，推動著復合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步。

航空航天領域：復合材料在航空航天領域的應用十分廣泛，包括飛機機身、機翼、發(fā)動機部件、直升機旋翼、衛(wèi)星結構等。由于復合材料具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕等特性，能夠滿足航空航天領域?qū)Σ牧闲阅艿母咭蟆?/p>

汽車工業(yè)：在汽車工業(yè)中，復合材料被用于制造車身、底盤、發(fā)動機罩、座椅、內(nèi)飾等部件。復合材料的使用不僅可以減輕汽車重量，提高燃油效率，還可以改善車輛的操控性和安全性。

建筑工程：在建筑工程中，復合材料被用于制造建筑材料、結構件、裝飾材料等。例如，碳纖維復合材料可以用于加固橋梁、建筑物等結構，提高其承載能力和耐久性。

體育用品：在體育用品領域，復合材料被用于制造高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、自行車車架、滑雪板等。這些產(chǎn)品利用復合材料的輕質(zhì)、高強、抗沖擊等特性，為運動員提供更好的性能和體驗。

能源領域：在能源領域，復合材料被用于制造風力發(fā)電葉片、太陽能板支架等。這些產(chǎn)品利用復合材料的耐腐蝕、抗疲勞等特性，能夠在惡劣的環(huán)境條件下長期穩(wěn)定運行。

其他領域：除了以上幾個主要領域外，復合材料還在電子電氣、船舶制造、醫(yī)療器械等領域得到廣泛應用。例如，在電子電氣領域，復合材料被用于制造散熱器、絕緣材料等;在船舶制造領域，復合材料被用于制造船體、船板等部件;在醫(yī)療器械領域，復合材料被用于制造人工骨骼、牙齒等醫(yī)療用品。

三、復合材料未來發(fā)展趨勢

技術創(chuàng)新：隨著科技的不斷進步，新型復合材料的研發(fā)將成為未來的重要方向。例如，納米復合材料、生物基復合材料等新型復合材料將可能在環(huán)保、生物醫(yī)藥等領域發(fā)揮重要作用。這些新型復合材料將具有更優(yōu)異的性能，滿足更廣泛的應用需求。

輕量化：隨著環(huán)保意識的不斷提高，輕量化成為了復合材料發(fā)展的重要方向。復合材料以其高比強度、高比模量、較輕的質(zhì)量等優(yōu)點，在汽車、航空航天等領域的應用將越來越廣泛。未來，輕量化復合材料的研究和應用將更加深入，以滿足節(jié)能減排的需求。

智能化：隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，智能化的復合材料也成為了發(fā)展的趨勢。智能化的復合材料將具有更高的性能、更好的可靠性和更長的使用壽命，能夠滿足更復雜、更嚴格的應用要求。例如，智能復合材料可以通過傳感器和控制系統(tǒng)實現(xiàn)自監(jiān)測、自修復等功能，提高材料的可靠性和使用壽命。

可持續(xù)發(fā)展：可持續(xù)發(fā)展是未來復合材料發(fā)展的重要方向。可持續(xù)發(fā)展的復合材料需要具有可再生性、可降解性等特點，以減少對環(huán)境的影響。未來，隨著環(huán)保意識的不斷提高，可持續(xù)發(fā)展的復合材料將在包裝、建筑等領域得到更廣泛的應用。

高性能：隨著科技的不斷發(fā)展，高性能的復合材料也成為了發(fā)展的趨勢。高性能的復合材料具有更高的強度、更高的剛度和更高的耐熱性等特點，能夠滿足更高的應用要求。例如，在航空航天領域，高性能的復合材料將用于制造更加先進、更加安全的飛機和航天器。

數(shù)字化：隨著數(shù)字化技術的不斷發(fā)展，數(shù)字化的復合材料也將成為未來的發(fā)展趨勢。數(shù)字化的復合材料將利用數(shù)字化技術進行設計和制造，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時，數(shù)字化的復合材料還將通過數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化來實現(xiàn)更精確的性能預測和更優(yōu)化的設計。

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