中国复合材料自研能力提升 抗冲击性能超国外产品
发布时间：2015-02-11 浏览次数：
近年来，复合材料凭借着自身优势，在航空航天、工业民品等多个领域崭露头角，市场需求逐年扩大。国家激励新材料产业发展、大力倡导自主创新、重视改善和保护环境、积极推进节能减排，也为复合材料行业大发展提供了良好契机。2007年我国大飞机项目立项，使得复合材料的研制开发、设计制造进一步得到了有力推动。中航工业顺势而上，在复合材料领域广泛布点进行研究和生产，目前已有中航工业哈飞、沈飞、西飞、成飞、昌飞、洪都等多家企业建立了复材中心，主要承接本企业生产的各型航空器所需的复合材料零部件研制和生产任务以及一些民机转包生产任务，行业发展初见规模。2010年6月17日，为更好地整合国内复合材料领域优势技术和产业资源，理顺航空复合材料产业链发展；充分发挥国内复合材料领域高端人才力量，提升自主研发能力，不断满足新型武器装备发展需要；进一步推动非航领域复合材料技术的应用和发展，在中航工业的引领推动下，中航工业复材应时而立。经过五年的基础建设，中航工业复材已经步入正轨，形成了以长远基础性研究工作、中期型号开发能力、近期批产能力，近中远相结合的资源互补、互相支持的良性循环。
临近中航工业复材成立五周年之际，展望未来发展，中航工业复材总经理谢富原表示，根据集团战略，中航工业复材将定位于中国航空复合材料的领航者，以“创造轻快的世界”为使命，坚持“诚之信、合而作、创至新”的核心价值观，立志“成为世界级先进复合材料技术和产业先锋”，在稳抓自身建设、提升自身技术的同时，更要带动和支撑航空工业各个企业的复材中心同步发展，并肩前行。
记者：近年来，复合材料成为了世界上主要国家均大力发展的新型材料，航空航天、清洁能源、现代交通、体育用品等众多行业对复合材料有着十分迫切的需求。复合材料之所以受到如此关注的原因是什么？它的应用正在为航空工业的发展带来怎样的改变？
谢富原：复合材料是真真正正的人造材料，是经过碳纤维增强材料与树脂基体材料的复合，形成的一种新材料，与金属材料相比，其产生过程便是高科技的结晶。复合材料相较于金属材料的优势非常明显：一是复合材料的减重效果有目共睹。首先，其比强度、比模量都较铝合金高出很多，减重效果同铝合金相比提高30%左右。其次，复合材料是可设计的。尽管随着材料技术的不断发展，一些金属材料在铸造、锻造过程中也可以让某个方向上的性能略微增加，但从宏观上来讲，金属材料仍然属于各向同性的材料。不同的是，复合材料由一层层纤维或编织而成，可以在设计过程中有方向性地去设计，把纤维铺到不同的方向上去，进而达到了更好的减重效果。此外，复合材料可以整体化成形。飞机的零件数量要达到上万件，复合材料可以将原有众多零件经过整体化成型组合，进而大大减少零件数量，达到降低成本并减重的效果。二是复合材料的耐腐蚀性很好。金属材料在空气中，尤其是湿热、盐雾环境下易被腐蚀，因而表面需要大量的防护涂料。复合材料的耐腐蚀性却很好，用作航空结构其维修周期会比金属材料长，从而可以降低使用维护成本。
在航空领域，复合材料是实现航空武器装备及民用航空装备轻量化、低成本、高性能的关键性材料，是与国防军事力量和国计民生密切相关的战略性新兴产业。当前，民机50%以上的结构重量使用的都是复合材料，像空客A350、波音787，我们所能看到的外部结构，除了起落架，其他几乎使用的都是复合材料。复合材料带来的将是革命性的变化，从世界的发展趋势来看，复合材料的应用是不可逆转的，就像从木头、钢铁再到铝合金造飞机一样，未来造飞机一定是以复合材料为主，这对航空工业原有的制造技术冲击很大，但所带来的收益也很明显。
记者：随着我国大飞机等重点项目的研制，复合材料技术的发展得到了国家前所未有的关注。中航工业顺应发展趋势，适时推动了专业化整合，于2010年6月17日成立了中航工业复材，经过5年努力，中航工业复材走出了一条怎样的发展道路？
谢富原：这5年对中航工业复材来讲变化是很大的，实现了从无到有、从小变大、从弱到强的三个转变。从无到有，中航工业复材走过了一段很艰辛的过程：脱胎于中航工业的中航工业复材，在顺义这片土地上，由一片荒芜开始，规划、建设、形成了今天占地约36万平方米的工业园区，配备了一流的环境保障条件，添置了未来发展所需要的研发和生产装备，建立了完整的技术体系和精细化管理体系；从小变大，中航工业复材坚持人才强业，逐步组建起一支高素质的人才队伍，凝聚和培养了一批具有影响力的科技领军人才；从弱到强，产业不断突破、经济持续增长：这5年来，通过由增量带存量，中航工业复材又发展出了许多新技术、新产品，囊括了从设计、材料到制造一体化的发展，对未来复材的推广应用奠定了很好的基础。在保持原有优势的基础上，中航工业复材进一步扩大经营能力和经营范围，针对民机、非航民品等方面做了许多开发和推广工作，产业领域逐渐扩大。基于原有存量业务的支持和增量业务的开拓，中航工业复材销售收入从初创时的1亿多元发展到了2014年的9亿多元，实现了较大的跨越。到2014年年底，中航工业复材已逐渐步入正轨，为后续5年的大发展奠定了坚实基础。
记者：谈到具体业务，为了进一步推动复合材料技术发展，中航工业复材在提高自主研发能力、满足武器装备需求、提升民用航空及非航空领域应用等方面做了哪些工作，收效如何？
谢富原：在武器装备方面，中航工业复材首先着眼于如何满足装备需求，解决型号急需问题。目前，中航工业正处于各个型号的大发展时期，对复合材料的需求也在不断增长。中航工业复材针对装备发展的新特点，在高性能材料体系、复合材料整体化、复合材料自动化制造技术以及低成本成型技术方面做了很多工作，满足了装备需求。此外，当前装备的结构功能一体化趋势非常明显，中航工业复材为此也开展了大量的技术攻关工作。
在民用航空方面，中航工业复材承担了“蛟龙”600复合材料设计、制造以及装配任务，使得公司在民机适航方面取得了长足进步。民用飞机中央翼盒全尺寸复合材料验证件的交付，对于提高我国民机制造水平和市场竞争力具有重要意义，是我国民机复合材料主承力结构技术研究的里程碑。
在非航产品方面，公司这几年主要着力推广复合材料在汽车、高铁领域的应用。搞民用产品的研发、生产必须要靠社会资源，不仅要用国内的优良资源，还要拓展国际的优良资源，这样路才能走顺。中航工业复材立足自身技术和品牌优势，整合国内优势资源，积极探索产业链合作和“轻资产”发展模式，在复合材料汽车零部件（板簧、轮毂、传动轴、覆盖件等）、 复合材料油罐、全复合材料电动客车车身、快速固化预浸料、绿色复合材料等产品开发和市场开拓方面取得了一系列突破性进展。同时，公司深化交流与合作，积极开拓市场，不断扩大与国内有实力的企业合作，积极探索快速发展的道路。
在非航产品方面，公司这几年主要着力推广复合材料在汽车、高铁领域的应用。搞民用产品的研发、生产必须要靠社会资源，不仅要用国内的优良资源，还要拓展国际的优良资源，这样路才能走顺。中航工业复材立足自身技术和品牌优势，整合国内优势资源，积极探索产业链合作和“轻资产”发展模式，在复合材料汽车零部件（板簧、轮毂、传动轴、覆盖件等）、 复合材料油罐、全复合材料电动客车车身、快速固化预浸料、绿色复合材料等产品开发和市场开拓方面取得了一系列突破性进展。同时，公司深化交流与合作，积极开拓市场，不断扩大与国内有实力的企业合作，积极探索快速发展的道路。
目前，中航工业复材的自主研发能力逐步提升，自行研制生产的复合材料产品陆续登上国际舞台。在材料领域，公司正在积极开拓蜂窝产品国际化市场，已建成并投入运行的蜂窝厂房具有国际一流的环境保障条件和生产装备。公司的蜂窝产品已经取得了美国诺丹公司的产品许可证，今年将向美国进行对外销售，这也是公司产品第一次进行国际化市场推广。同时，公司计划两年内完成波音公司的取证工作。此外，公司研制的绿色复材得到了波音公司的关注；离位增韧技术得到了空客公司的认可，空客公司采用国外树脂进行的对比试验显示，我们材料的抗冲击性能已超越国外材料。在超前技术研究方面，公司积极开拓材料基因组技术，提高新材料、新结构的快速使用；此外，针对新材料进行了许多前沿性的技术探索，包括纳米复合材料、绿色复合材料等。
记者：当前，复合材料虽然优势很多、需求很大，但在材料研制技术及市场应用等方面是否还存在着困境？面对复合材料发展的瓶颈，中航工业复材将采取何种措施、制定怎样的规划去进一步改进与提高？
谢富原：依行业论，复合材料较金属材料相比成本较高，世界各国进行复合材料研究的各大公司都在想尽办法降低成本，以提高同金属行业的竞争力；另外一个重要的方面是回收问题，如何使复合材料变得同金属材料一样可以回收再利用，是众多科学家亟待解决的问题。
目前，中航工业复材在国内航空领域基本处于领先地位，但从长远发展来讲，竞争在所难免的。只有自己做强做大，不断努力、不断创新，才能在竞争中胜出。同国外同行相比，我们还存在着明显差距，因此公司这几年也在努力追赶国际航空材料的最新水平。我们希望，通过持续努力，能够达到中航工业董事长林左鸣提出的“从望其项背到并驾齐驱”，甚至在某些领域超越发达国家。
在非航方面，中航工业复材将主要着眼于工业领域的发展，工业领域市场广阔，占到了整个复材市场的60%左右。在工业领域里，就目前公司开发的一些产品来看，我们的技术还算是领先的，但是如何能够把市场打开，得到市场认可，这还需要付出许多努力。目前对国内工业领域来讲复合材料还处于发展期，制约其发展的依然是成本问题。尤其是在汽车领域，国外发展相对较快，例如宝马电动车上已经开始大面积应用；国内企业仅仅在尝试，大多只是在概念车上展示一下，进入成熟期大概还需要几年时间。
记者：中航工业复材经过了前五年的基础建设，即将迎来大发展。面对未来复合材料技术及应用所呈现出的趋势与挑战，中航工业复材将如何引领和支撑航空复材技术的进一步发展？
谢富原：按照规划“两年打基础、三年上水平、五年大发展”，公司通过前五年的努力已经步入正轨，预计将在今年实现上市，为公司未来的发展提供了一个很好的平台。未来五年大发展需要在几个方面重点开展工作：一是瞄准未来发展的前沿技术，开展研究工作，持续创新，从跟踪仿制转变为自主创新，引领技术发展。二是从重视军用产品到军民并举，加大投入解决民用航空复合材料制造技术，加快推进复合材料在民机上的应用。
在制造技术方面，我们要改变传统的手工操作，升级为自动化乃至智能化的制造体系，全面提升产品的品质；在管理方面，将利用更多先进的管理手段，包括ERP、AOS以及建立复合材料数字化、智能化车间等，以先进的管理手段和理念提升企业的竞争力，打造一个精益型的科技企业。
在自身发展的同时，中航工业复材要站在全行业的角度去引领和支撑航空复材技术的进一步发展，为全行业带来贡献。当前，中航工业复材的大量产品主要提供给中航工业主机厂，为更积极努力为主机厂提供服务，为全行业提供服务，公司专门组建了现场服务队，深入一线为中航工业哈飞等企业解决复合材料技术问题，加强了中航工业内部复合材料技术研究的紧密合作。作为一个研究机构，在型号研发的时候，中航工业复材会多干一点；在型号批产的时候，中航工业复材会将产品技术更多地转移给制造生产企业。同时，作为主机厂生产线的补充，中航工业复材也将承担一部分生产工作，以便于了解现场问题，及时有效地解决，缩短问题解决周期，减少双方生产中遇到的困难。在未来全行业发展的规划工作上，中航工业复材将继续同航空工业各个企业联合，积极支撑中航工业其他主机厂复材中心的发展和技术提升，与生产企业形成一个良性互补的关系，共同谋划发展、并肩前进，从而支撑整个行业水平不断提升。
来源：玻纤情报网
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