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復合材料在航空上的應用逐步擴大
雙擊自動滾屏 發布者:本站 發布時間:2012/5/7 閱讀:5539次 【字體:

市場穩步增長                       
                                 
                              復合材料主要用于制造航空器的外飾和內飾部件,包括座椅、肋板、內部裝飾、舷窗、引擎罩蓋、機翼、機身和導流罩等。隨著碳纖維等新型材料的應用,聚合物及復合材料部件的制造水平進一步提高,產能也得以提升。總體來看,2008~2014年的聚合物及復合材料市場受節能、減重及制造工藝提高等推動因素作用會更大,因此將保持高速增長。
                                                
                                 
                              目前的航空器從種類上主要分為商業航空器、通用航空器、軍事航空器和其他航空器四大類。商用航空器是聚合物及復合材料最大的應用領域,用量占現有應用的55%以上;用量居第二位的是軍事航空器,占25%的市場份額。2007年世界航空器聚合物及復合材料總用量為4500噸,預計2014年這一用量將達到10159.8噸,年均復合增長率為12.3%。
                                                 
                                 
                              波音787、空客A380和A350等大型客機的采購將會是聚合物與復合材料市場的主要動力。雖然在金融危機的影響下,部分波音787和空客A380訂單的推遲甚至取消可能導致材料市場需求量暫時下滑,但這只會帶來短期的影響。樂觀估計在3~5年內,以上三種大型客機的建造所需的復合材料將占總體市場需求量的35%左右。
                                   應用逐步擴大                       
                                 
                              目前熱固塑料等復合材料主要應用在航空器艙內,由于機艙內壁和行李柜等部位對于材料性能的要求較低,復合材料就可以勝任。相對來說,復合材料很少用到航空器艙外。不過,出于飛機減重和節省燃油的需求,艙外產品中的復合材料使用率有望在2008年至2014年中有較大增長。2007年復合材料占航空器艙外產品采購額的65.2%,而2014年這一比例有望升至73.9%。
                                                
                                 
                              用于艙內產品的復合材料要更多地考慮舒適度、美觀度。因此一些新型、輕質、性能優良的材料將會得到更多的使用。出于不同的用途考慮,艙內產品各部位對復合材料的要求也各不相同。其中以肋板對材料的安全性要求最高,而其他部位大多可以使用抗沖擊性能較低的輕型和薄型材料。
                                                
                                 
                              熱固塑料是目前應用最多的復合材料,其中以擁有極高強度的環氧樹脂用量最大,而酚醛樹脂憑借其極低的可燃性、發煙性和毒害性,即火、煙、毒(FST)特性在航空器內飾中得到了廣泛使用。弗若斯特沙利文公司認為,耐高溫的環氧樹脂將會在結構部件中得到更多的使用。其他種類的樹脂還有苯并口惡嗪(Benzoxazine)和帝斯曼Turane樹脂。帝斯曼Turane樹脂具有室溫固化、低應用成本的特點,已被用于兩座小型航空器,將來也有可能用于大型航空器的制造中,但這還需要時間來驗證。另外,目前雙馬來酰亞胺樹脂已被用于透明雷達罩。
                                               
                                 
                              業內普遍采用添加物來改良聚合材料的性能。常見的添加物包括碳纖維、玻璃纖維和高性能聚合物纖維等。碳纖維作為目前最為成熟的添加物,2007年用作航空器復合材料添加物的量已經達到7500噸,占全部添加物用量的3/4左右,預計今后的用量還將繼續提高。
                                                
                                  挑戰仍然存在                       
                                 
                              聚合物及復合材料市場的發展也面臨著挑戰:首先,由于航空器市場的終端客戶高度集中,客戶關系維護是復合材料供應商的巨大挑戰,而材料供應合同的特殊性(每機型一簽)迫使供應商必須在新機型的研發階段就積極跟進,以確保新的訂單;其次,漫長的研發周期和極高的失敗率是供應商面臨的第二大挑戰,從新品研發、申請審核到最后產品下線,航空器新材料開發的每一個環節都要耗費大量的時間和投入,而新品研發成功與否還與經濟發展的景氣程度和競爭材料的研發進度息息相關,這也使得復合材料供應商們時刻關注經濟形勢以及對手動態,以期在競爭中取得先機;最后,航空行業興衰的周期性是對中小型復合材料供應商生存能力的重大挑戰。
                                                
                                 
                              復合材料供應商如果想在市場取得成功,必須在以下幾方面有所斬獲:一是同一級艙內產品供應商的研發和銷售部門保持密切聯系,實力強勁的合作伙伴更可能確保業務的持續發展;二是加強新型、美觀材料的研發工作;三是積極滿足客戶需求,提供包括電子設備、座椅和結構部件在內的多種產品和保養維護等服務解決方案;四是審慎地制定市場定位戰略,可以在較偏門的產品市場先取得立足之地,積累了足夠經驗之后再進入競爭激烈的產品市場;五是時時關注經濟形勢和政策法規走向,某些航空器復合材料市場受政策法規影響巨大,密切關注法規變化可能會發現一些潛在的市場機會。
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