建筑加固和修补
基础设施主要包括桥梁、隧道、高速公路、铁路、大坝、水厂、电站、港口等,是国民经济增长和国家功能所必需的、最基本的设施。
规划目标:建筑加固和修补复合材料用量达到10万吨。
基于纤维复合材料的环保节能的智能建筑结构产品的开发与生产。
采用纤维复合材料制造建筑结构外部构件,将太阳能电池板与复合材料墙体一次成型,可构成集成保温、轻质、拥有太阳能发电等功能的建筑结构;将应变片、光纤等量测装置嵌入复合材料墙体中,形成具有自监测功能的智能建筑结构。通过技术开发和攻关,可形成产业化基地,生产集成太阳能电池和自监测功能的复合材料建筑屋面板、复合材料外墙板等产品。
规划目标:建筑用复合材料达到120万吨。
多功能复合材料应急房屋
采用复合材料制造轻质的快速拼装应急房屋,在平时为板件,可采用货车运输,并集成小型发电、水处理、空调等设备,形成高品质的应急房屋。在地震、水灾等重大灾害中,可为指挥部、临时医院等关键机构提供办公场所,从而提高我国的综合抗震能力。
规划目标:截至2013年,实现轻型建筑类复合材料部件配套的能力,主导并初步形成活动房屋用复合材料部件的标准,并初步具备自行设计成套复合材料活动房屋系统的能力以及核心复合材料构件批量生产能力。
交通运输领域
轻量化、低油耗、减少环境污染,代钢可减重40%以上;减少初期投资,降低产品研发风险;多部件一体化设计,降低制造与综合使用成本;多样化,更新快;提高安全性;优良的耐腐蚀性和耐化学药品性。
高速列车轻量化用复合材料
高速列车机车车头———复合材料应用与机车车头主要的优势体现在能够实现非常好的符合最佳流体动力学的流线型车头,同时具有优异的抗冲击性,耐腐蚀性,以及整体成型等优势,是制造高速机车车头部件最佳选择。国外采用复合材料制造高速机车车头已经非常普遍。国内目前的应用还处于实验和小批量应用阶段。大部分的动车车头部件还是采用铝合金来制造的,局限性大。
复合材料转向架———复合材料转向架作为车体的重要部件,采用复合材料制造可以大幅度降低转向架的重量,每辆车体的减重可以达到1吨以上。德国和日本已经有成熟的应用经验。
复合材料齿轮变速箱———采用复合材料制造机车齿轮变速箱能够显著降低齿轮箱的重量,以某种型号的机车齿轮箱为例,金属齿轮箱为134公斤,复合材料齿轮箱55公斤,减重近60%,每台机车装备六台齿轮箱,共减重474公斤。复合材料齿轮箱具有优异的降噪功能和耐腐蚀性能。
复合材料货车车厢门———复合材料货车车箱门板采用夹层复合材料结构制造,与金属相比,每个车门能够降低的重量可以达到数百公斤。按照美国ZefTek公司该类产品的数据,每辆货车车厢可减重860公斤,按照这样算来,一列由15辆车编组成的列车可以多运载109吨,而且复合材料货车车门能够提供更好的耐腐蚀性能。
规划目标:铁路用复合材料用量达到80万吨。
汽车用复合材料
复合材料发动机部件———采用复合材料制作发动机部件不仅具有良好的隔声及减振效果,而且能够减轻发动机部件的质量。应用与发动机周边部件的代表性产品包括气门室阀盖罩、油底壳、进气歧管等。
轿车级SMC复合材料外观部件———功能集成化:SMC具有功能集成的特点,可缩短时间,减少安装步骤;由于SMC的优异流动性能,SMC具有高度的设计灵活性;可成型薄壁大构件;构件内部壁厚可变;可设置孔洞安装各种功能部件;表面质量高,可内着色或油漆、处理、涂色等。
长纤维增强热塑性车用复合材料———长纤维增强热塑性复合材料(LFT)产品的主要优势表现在优异的抗冲击性能;低收缩率和高的尺寸稳定性(低蠕变);在恶劣温度条件下具高力学性能保持性;高模量、高强度、低翘曲、与金属相近的热膨胀系数等。
LFT已在汽车的防撞内杆、前端框架、仪表盘骨架、车门中间承载板、电瓶箱、座椅骨架板、备胎仓以及车底部护板等结构件和半结构件上得到了广泛应用。
碳纤维复合材料车用部件———SLR的车身壳体、车门和发动机罩均由耐腐蚀的碳纤维复合材料制成,主体结构的重量降低了30%左右。两个圆锥形碳纤维构件,每个大约620毫米长,重量仅为3.4公斤。碳纤维梁用螺栓固定于发动机悬置件的铝质结构上,其前端通过碳纤维复合材料制成的横梁和水平夹层板与车身壳体结构的其余部分相连接。
复合材料板簧———复合材料板簧在欧洲的应用已经非常普遍,从小型汽车、公路赛车、越野车到轻型货车以及重型卡车上均有成功应用。拥有此项技术的公司并不多,目前该类型产品在全球范围内的年总产量达100万件以上,但是这一技术还没有在中国得以应用。
新能源汽车蓄电池壳体用复合材料———新能源汽车中的电动汽车成为众多汽车厂家“十二五”规划中重要发展的方向之一,电动汽车将采用统一标准的蓄电池,通过充电站更换蓄电池,有效提高电动汽车的续行能力。现有的汽车用蓄电池壳体材料难以满足大容量蓄电池壳体的需要,而采用纤维增强热塑性复合材料不仅具有轻质高强、可设计性强、抗疲劳性能好、易实现多部件一体化等特点,还具备了生产效率高、可回收、生产能耗低、产品质量好等优势,发展速度已经超过了复合材料的平均发展速度,在欧美等工业发达国家汽车工业中得到了广泛应用。
规划目标:汽车用复合材料用量达到120万吨。