天津裕丰碳纤维产品有限公司

全球碳纤维技术的发展以及对我国的启示

2018-08-27 13:43 浏览

  碳纤维是一种新型无机无机纤维材料,其碳含量高于95%。具有低密度、高强度、耐高温、高化学稳定性、抗疲劳、耐磨损等优异的物理化学性能。并且具有振动衰减率高,导电导热性好,电磁屏蔽性能好,热膨胀系数低等良好的特性。这些优异的性能使得碳纤维在航空航天、轨道交通、车辆制造、武器、工程机械、基础设施建设、海洋工程、石油工程、风能、体育用品等领域得到了广泛的应用。

  由于碳纤维及其复合材料在国防和人民生活中发挥着重要作用,许多专家对其发展和研究趋势进行了重点分析。周宏回顾了美国科学家在高性能碳纤维技术发展初期的科技贡献,对碳纤维的六个主要应用领域和最近的技术进步进行了具体的描述和报道;综述了碳纤维的生产工艺、性能及应用、技术发展现状,并对我国碳纤维发展中存在的问题提出了建设性意见。此外,许多人还对碳纤维及其复合材料领域的论文和专利进行了统计和研究分析。例如,马祥林等人从计量学的角度分析了1998-2017年中国碳纤维专利的分布和应用领域。杨思思等人基于Innography平台,从专利的年度发展趋势出发,对全球碳纤维布专利进行了检索和数据统计。分析了专利权人、专利技术热点和技术核心专利。

  从碳纤维研究的发展轨迹来看,我国的研究几乎与世界同步,但发展缓慢。高性能碳纤维的生产规模和质量与国外不同。加快研发进程,推进战略布局,抢占未来产业是当务之急。因此,本文首先对碳纤维研究领域的国家项目布局进行研究,以了解各国的研发路径规划。其次,由于碳纤维的基础研究和应用研究对于碳纤维技术的研究与发展具有极其重要的意义,因此我们从学术研究角度进行了研究。成就-SCI论文和应用研究成果-专利同步计量分析,以充分了解碳纤维领域的研究和开发进展;并扫描该领域的最新研究以瞥见国际前沿研究和开发的进展皮特。最后,基于以上研究结果,对我国碳纤维的研究与发展提出了建议。

  全球碳纤维研究论文产出量最大的10大机构来自中国。前五名是:中国科学院、哈尔滨理工学院、西北工业大学、东华大学和北京航空航天大学。在外国机构中,印度理工学院、东京大学、布里斯托尔大学、莫纳什大学、曼彻斯特大学和乔治亚理工学院在10到20之间。

  在专利申请数量前30个组织中,日本有5个,前五名中有3个,东丽排名第一,其次是三菱人造丝(第二名)、天津(第四名)、东洋(第十名)、日本丰田公司(第二十四名);中国有21个机构,中国石化集团公司。专利数量最多,排名第三,其次是哈尔滨理工学院、河南科新电缆公司、东华大学、上海、中国石油化工、北京化工大学等,山西化工学院中国科学院专利申请R 66发明专利,排名第二十七;韩国有2家机构,其中Hyson有限公司排名第八。

  在产出制度方面,论文的产出主要来自高校和科研机构。专利产出主要来自公司的企业。可见,碳纤维制造是一个高科技产业,作为碳纤维研发产业发展的主体。本公司的企业十分重视碳纤维保护的研究和开发技术,尤其是日本两大公司,专利数量遥遥领先。

  从SCI纸的计量分析角度看,我国碳纤维作为一种高强度材料在各个领域有着广泛的应用,但对于碳纤维的生产和制备技术,特别是降低成本、提高生产效率的研究较少。碳纤维生产工艺长,技术要点高,生产障碍高。它是一种多学科、多技术的集成。有许多技术障碍需要打破。有必要推动低成本、高性能的核心制造技术的发展。加强科研投入是必要的。另一方面,要从重视公众的“定量”评价入手,弱化科研绩效评价研究的产出取向,加强科技成果应用效果评价。论文对“质量”评价的结果进行了评价。碳纤维技术的高科技性决定了专业人才的重要性。是否存在尖端的核心技术人才直接决定着一个组织的研发水平。

  由于碳纤维技术研发较多,应重视复合型人才的培养,确保各环节研发的协调。此外,从我国碳纤维研究的历史来看,技术核心专家的流动往往成为影响研究机构研发水平的关键因素。在生产过程、复合材料和主要产品中保持核心专家和研发团队对于持续技术升级至关重要。

  继续加强高技术专业人才的培养和使用,完善技术研发人才的评价和待遇政策,加强青年人才的培养,积极支持对外合作与交流。大力引进国外研究机构和先进人才等将极大推动中国碳纤维研究的发展。


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