哈爾濱將成為中國復(fù)合材料主要研發(fā)生產(chǎn)基地
早在新世紀(jì)初，哈爾濱飛機制造公司就組建了中外合資的復(fù)合材料企業(yè)，生產(chǎn)直升機用的復(fù)合材料，當(dāng)前，哈爾濱在科技創(chuàng)新和技術(shù)改造的雙輪驅(qū)動下，大力發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)，鋁基復(fù)合材料是其主要品種，已形成了哈南工業(yè)新城以東北輕合金有限責(zé)任公司、黑龍江鑫達集團、哈爾濱卡普勒（西班牙）航空復(fù)合材料有限公司等骨干企業(yè)為主的鋁合金及鎂合金材料、復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)集群；松北科技創(chuàng)新城以哈爾濱萬鑫石墨谷科技有限公司、哈爾濱威爾焊接有限責(zé)任公司等骨干企業(yè)為主的石墨、石墨烯、焊接材料產(chǎn)業(yè)集群以及南崗區(qū)哈爾濱烯創(chuàng)材料有限公司等企業(yè)為主的新材料產(chǎn)業(yè)園。
下一步，哈爾濱將以新區(qū)為依托，堅持高新化、集群化、國際化、市場化原則，發(fā)揮高校、科研院所云集和新材料企業(yè)集聚優(yōu)勢，加快推進產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，提升開發(fā)區(qū)載體功能，推動哈爾濱萬鑫石墨谷科技有限公司的石墨烯復(fù)合導(dǎo)體漿料產(chǎn)品系列化、規(guī)模化；推進總規(guī)劃面積10×106m2國家級鋁、鎂合金新材料產(chǎn)業(yè)化基地，力爭2020年全面投產(chǎn)，實現(xiàn)500億元目標(biāo)；提升黑龍江?。蠉弲^(qū)）先進復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)基地入駐企業(yè)自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)化能力，力爭到2020年產(chǎn)值突破400億元。
哈爾濱會很快形成鋁合金新材料、鎂合金新材料、鈦合金新材料、高性能碳纖維及先進復(fù)合材料、高檔焊接新材料等基地。
中鋁山東鋁業(yè)公司SiCp/AI復(fù)合材料
這種以SiC粒子增強的鋁基復(fù)合材料是中鋁山東鋁業(yè)有限公司研發(fā)的，具有高強度、超強耐磨、抗腐蝕性能好，它的密度約為鋼的1/3，比強度不但比純鋁的高，而且比中碳鋼的還大一些，可以在300℃~350℃的溫度下長期穩(wěn)定工作，發(fā)達國家已規(guī)?；虡I(yè)化生產(chǎn)，廣泛用于制造汽車發(fā)動機活塞、齒輪箱、飛機起落架零件、高速列車、精密儀器儀表零部件。國內(nèi)市場價格近20萬元/噸。國內(nèi)用這種材料鑄造終端產(chǎn)品的工藝尚處于研發(fā)階段，深加工關(guān)鍵工藝還未完善，尚無企業(yè)進行大規(guī)模化生產(chǎn)。不過這種復(fù)合材料的研發(fā)成功，不僅填補了國內(nèi)鋁基復(fù)合材料規(guī)模化生產(chǎn)的空白，而且打破了長期全部依賴進口的局面。
天津波音復(fù)合材料有限責(zé)任公司
該公司是波音飛機公司與中國航空工業(yè)集團公司組建的合資企業(yè)，在2016年10月27日在天津舉辦的“中國-波音航空工業(yè)合作論壇”期間獲得了波音民用飛機集團授予的5個全新先進部件生產(chǎn)工作包，內(nèi)含777X油箱門、787水平穩(wěn)定翼面板、737雷達罩、777雷達罩和737副翼調(diào)整片。
此外，天津波音復(fù)合材料公司在論壇上還與沈陽西子產(chǎn)業(yè)有限公司簽署了737飛機駕駛室內(nèi)飾壁板合同。在通過隨后技術(shù)認證后，沈陽西子公司將成為中國國內(nèi)首家波音次級供應(yīng)商的民營航空零件企業(yè)。
寧波打造世界領(lǐng)先石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新區(qū)
2014年5月28日，寧波市政府發(fā)布了《寧波市石墨烯創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃（2014~2023）》，未來10年，寧波將打造全球領(lǐng)先的石墨烯技術(shù)創(chuàng)新區(qū)。
石墨烯/鋁復(fù)合材料
用石墨烯增強的鋁基復(fù)合材料具有一系列獨特的性能，例如在汽車產(chǎn)業(yè)可用具有超強度的石墨烯/鋁復(fù)合材料作車體材料，可確保汽車在強度不變甚至更高的基礎(chǔ)上，質(zhì)量大為減輕，從而提高車輛行程；利用石墨烯良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和無與倫比的強度與硬度，可制作石墨烯導(dǎo)靜電輪胎，避免普通輪胎與地面摩擦產(chǎn)生的靜電，從而避免裝有易爆易燃等危險品車輛發(fā)生爆炸。
石墨烯有顆粒狀的也有薄膜狀的，是一種從石墨烯中剝離下來，由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)新材料，厚度僅為一個原子，是目前已知的世界上最薄的材料，是六角形呈蜂窩晶格的平面薄膜，抗拉強度是碳鋼的100多倍。
在自然界中，石墨烯這種材料最薄、最結(jié)實、導(dǎo)電性極好，在工業(yè)領(lǐng)域幾乎無所不能，是一種名副其實的超級材料。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)安·海姆和康·諾沃肖洛夫領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用微機械剝離法首次獲得石墨烯，他們因此于2010年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎?，F(xiàn)在全世界都在研究石墨烯的制備與應(yīng)用。
中國在這次石墨烯研發(fā)浪潮中跑在最前面，有發(fā)展石墨烯的獨特優(yōu)勢，中國石墨烯儲量約占全球總儲量的70%，生產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的70%，近些年中國獲得有關(guān)石墨烯的專利約占全世界總量的65%以上，至2018年12月，中國注冊的石墨烯企業(yè)在120家以上，并于2017年6月，中國航發(fā)航材院、中國航發(fā)集團公司和北京市政府共同出資10億元，聯(lián)合發(fā)起成立國有控股公司——北京石墨烯技術(shù)研究院有限公司，積極創(chuàng)建石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。該公司秉持“全球第一的石墨烯復(fù)合技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)孵化中心”的建設(shè)目標(biāo)，立志通過一兩年的發(fā)展成為代表國家形象、有國際引領(lǐng)作用的新材料研發(fā)中心。
結(jié)束語
2017年中國碳纖維的產(chǎn)量近10kt，生產(chǎn)能力約20kt/a，其中最大的中復(fù)神鷹有限公司，其生產(chǎn)能力約3.5kt/a，其余20多家的規(guī)模都較小。國外在此領(lǐng)域主要生產(chǎn)企業(yè)是日本東麗公司、帝人公司、三菱化學(xué)公司，他們的生產(chǎn)能力約60kt/a，2017年的產(chǎn)量達世界總產(chǎn)量的70%，約為55kt，主要用戶為航空航天器與汽車制造企業(yè)。中國已將碳纖維及其增強鋁基復(fù)合材料列為重點發(fā)展項目，在稅收、人才和土地等方面都得到政府部門支持，到2025年，中國碳纖維和石墨烯產(chǎn)量可能達到70kt，占世界總產(chǎn)量的55%以上，成為全球領(lǐng)跑者。
鋁基復(fù)合材料生產(chǎn)必須過六關(guān)：原材料制備，特別是碳纖維與石墨烯批量生產(chǎn)；復(fù)合材料制造；半成品加工；成品精準(zhǔn)制造；價格合理，比日本產(chǎn)品便宜30%以上；廢料可全部回收并得到有效利用。