Milline on klaaskiutööstuse hetkeseis?
SissejuhatusKlaaskiud
Klaaskiudon suure -jõudlusega anorgaaniline mitte-metallist materjal, mis on valmistatud looduslikest anorgaanilistest mitte-metallilistest mineraalidest, nagu pürofüllit, kvartsliiv ja lubjakivi. Seda toodetakse kindla valemi järgi mitme protsessi käigus, sealhulgas kõrgel temperatuuril-sulatamine, tõmbamine ja mähkimine. Sellel on sellised eelised nagu head isolatsiooniomadused, kõrge mehaaniline tugevus, tugev kuumakindlus ja hea korrosioonikindlus ning seda kasutatakse laialdaselt autotööstuses, elektroonikas, tuuleenergia tootmises, laevaehituses, lennunduses, ehituses, nafta- ja keemiatööstuses. Seda kasutatakse tavaliselt tugevdusmaterjalina ja seda kasutatakse erinevates tööstusharudes komposiitmaterjalina.
Klaaskiudu saab klassifitseerida mitmel viisil, sealhulgas leelismetallioksiidi sisalduse, kiu omaduste, monofilamendi läbimõõdu ja kiu välimuse järgi. Leelismetallide oksiidide (tavaliselt Na₂O ja K₂O) kogusisalduse põhjal võib selle jagada leelis-vabaks klaaskiuks (E-klaaskiud), keskmise-leelisesisaldusega klaaskiuks (C-klaaskiud) ja suure-leelisesisaldusega klaaskiuks (A-klaaskiud).
E-klaaskiud on valmistatud aluminoborosilikaadist, mille leelismetallioksiidi sisaldus on alla 1%. Üle 90% maailma klaaskiududest on E-klaaskiud. E-klaaskiul on head elektriisolatsiooni ja mehaanilised omadused, kuid halb happekindlus, mistõttu see ei sobi happelises keskkonnas. Seda kasutatakse laialdaselt rakendustes, mis nõuavad elektriisolatsiooni või tugevdusmaterjalina.
Keskmine-leeliseline klaaskiud sisaldab tavaliselt 8–12% leelismetallide oksiide. C-klaaskiud moodustab ligikaudu 5% klaaskiu kogutoodangust. C-klaaskiul on tugev happekindlus, kuid kehvad elektrilised omadused ja väiksem mehaaniline tugevus kui E-klaaskiul. Siiski on see vastupidav keemilisele korrosioonile ja seda saab kasutada happemahutites ja galvaniseerimismahutites, samuti asfaltkattematerjalide tugevdamisel, kus mehaanilise tugevuse nõuded on madalamad.
-Klaaskiud sisaldab tavaliselt 14,5% või rohkem leelismetallioksiide. A-klaaskiul on halb veekindlus; pärast veega kokkupuutumist muutuvad sellest valmistatud tooted kiiresti rabedaks ja kaotavad tugevuse, muutes need kasutuskõlbmatuks. See on suures osas järk-järgult kaotatud.
Peavoolu tootmismeetodid
Pidevate klaaskiudude peamised tootmismeetodid on tiigli tõmbamine ja paakahju tõmbamine. Saadud klaaskiust monokiudude läbimõõt on tavaliselt 1,5 μm ~ 25 μm, enamasti 4 μm ~ 14 μm.
(1) Tiigli tõmbamise meetod: Esiteks purustatakse kindlaksmääratud koostisega erinevad toorained ja lisatakse seejärel klaaspaakahju, kus need sulatatakse kõrgel temperatuuril umbes 1500 kraadi. Seejärel moodustatakse pallide valmistamise masinaga (sellest ka nimi "pallimeetod") kindla läbimõõduga klaaskerad. Seejärel lisatakse klaassfäärid plaatina deflektorplaati sisaldavasse tiiglisse ja sulatatakse ümber pöörlevaks sulatiseks, mis voolab välja plaatina deflektorplaadi otsikust ja tõmmatakse pidevateks klaaskiududeks. Sellel meetodil on suur energiatarbimine, madal tööviljakus ja ebastabiilne vormimisprotsess ning see on suures osas kasutuselt kõrvaldatud.
(2) Paakahju joonistamise meetod: see meetod jätab kuuli valmistamise protsessi vahele. Pärast seda, kui plaatina-roodiumsulamist poorse deflektorplaadi aukudest voolab välja klaasisulam, tõmmatakse see kiire tõmbemasina abil pidevateks klaasfilamentideks. Saadud klaasisulam tõmmatakse otse kiududeks, sellest ka nimetus "otsene tõmbamismeetod" või "ühe-etapiline meetod". Lisaks on paakahju meetodil võrreldes tiigli tõmbamismeetodiga suurem tootmisvõimsus, parem protsessi juhitavus ja stabiilsem tootekvaliteet.
AjaluguKlaaskiudAreng
1930. aastatel ühinesid Owens{1}}Illinois Glass Company ja Corning Glass Factory ettevõtted, moodustades Owens Corning Fiberglass Company. Pärast Teist maailmasõda arenes ülemaailmne klaaskiutööstus kiiresti tootmistehnoloogia pideva täiustamisega, mille tulemusel tekkis suur hulk klaaskiust tootvaid ettevõtteid, nagu PPG Industries (USA), Saint-Gobain Group (Prantsusmaa) ja Nittobo (Jaapan). minu kodumaa klaaskiutööstus sai alguse 1958. aastal. Enne reformi ja avanemist kasutati seda peamiselt riigikaitse- ja sõjatööstuses; pärast reformi ja avanemist läks see üle tsiviilkasutusele ja arenes kiiresti. Seoses turunõudluse pideva laienemisega on viimastel aastatel minu kodumaa klaaskiust lõnga tootmine aasta-aastalt kasvanud. 2023. aastal ulatus minu riigi klaaskiudlõnga kogutoodang 7,23 miljoni tonnini, mis on 5,2% rohkem kui-aastaga-.
Praegune seis ja probleemid
Minu kodumaa klaaskiududega tegelevatest ettevõtetest on Hiina Jushi suurim tootmisvõimsus, moodustades ligikaudu 34%; Taishani klaaskiud ja Chongqing International Composites järgivad tihedalt maha, kumbki moodustab umbes 16%. Kõrge jõudlusega-klaaskiudtoodete uurimis- ja arendustegevuses on kolmel ettevõttel-China Jushi, Taishan Glass Fiber ja Chongqing International Composites{5}}esmaklassiline{{6}põhitehnoloogia ja rida suure jõudlusega klaaskiudtooteid, mistõttu on need minu riigi suure jõudlusega teadus- ja arendus- ja klaaskiudtootmisettevõtted8 võtmetähtsusega.
①. Suure jõudlusega-klaaskiust ja tugevdatud komposiittoodete väike maht ja kvaliteet Praegu on minu riigi klaaskiu tootmisvõimsus, toodang ja tootmistehnoloogia tase maailma juhtivate hulgas, kuid seal on olukord, kus on ületootmine ja madala kvaliteediga toodete tõsine homogeniseerimine, samas kui kõrgekvaliteedilised tooted kannatavad ebapiisava pakkumise ja nõrga konkurentsivõime tõttu. Võrreldes suure jõudlusega-klaaskiu sortidega välismaal, on erinevate suure jõudlusega-klaaskiudtoodete skaala minu riigis suhteliselt väike. Praegu toodetakse mitmesuguseid suure jõudlusega-ja spetsiaalseid klaaskiudlõnga (v.a kõrge-mooduliga ja ülipeened lõngad), nagu leelise-kindlad, suure-tugevusega, madala-dielektrilisusega, ebakorrapärase{{13}värviga, komposiit- ja kerega{10}. kõrg-ränidioksiid-, kvarts- ja basaltlõngad moodustavad vaid umbes 1% klaaskiu kogutoodangust. Seetõttu ei suuda suure jõudlusega klaaskiu ja -toodete väljund ja kvaliteet täielikult rahuldada-kvaliteetse turu vajadusi.
②. Ebapiisav teadus- ja arendustegevus klaaskiu ja toodete valmistamise tehnoloogia ja seadmete vallas
Kuigi minu kodumaa tavaline klaaskiudude valmistamise tehnoloogia ja seadmed on jõudnud rahvusvahelisele kõrgtasemele või saavutanud selle, seisab suure -jõudlusega spetsiaalsete klaaskiudude (nt suure-tugevuse, madala-dielektrilisuse ja kõrge-ränidioksiidkiudude tootmine silmitsi oluliste väljakutsetega selliste võtmenäitajate nagu mehaanilised omadused, elektrilised omadused ja kuumakindlus. Lisaks on põhitehnoloogiad, nagu suure jõudlusega klaaskiudkomponentide optimeeritud disain ja jõudlus, liimimisained ja spetsiaalsed kilet{6}}moodustajad ning kiudtoodete süvatöötlemine, ning tootmisseadmete tase on madal, takistades seega suure jõudlusega klaaskiudude arendamist kvaliteetse, suure{8}mahulise industrialiseerimise ja tootmise suunas.
③. Ettevõtete intelligentse tootmise ebaühtlane areng
Juhtivad ettevõtted ja peamised selgroogettevõttedklaaskiudtööstus omistab intelligentsele tootmisele suurt tähtsust, näidates üles tugevat motivatsiooni ja suutlikkust intelligentsete uuenduste tegemiseks ning omades suurepäraseid tasemeid ja tulemusi intelligentses arenduses. Väikestel ja keskmise suurusega{1}}ettevõtetel puudub aga selliste tegurite tõttu nagu piiratud rahalised vahendid, ebapiisav tehnoloogiline akumulatsioon ja talentide nappus. Väljakutsed, millega need ettevõtted oma aruka ümberkujundamise ajal silmitsi seisavad, hõlmavad, kuid ei piirdu nendega, seadmete uuendamise ja asendamise kõrgeid kulusid, raskusi uute tehnoloogiatega kohanemisel ja nende valdamisel ning survet säilitada turukonkurentsis kulueelist. Seetõttu puudub neil motivatsioon investeerida intelligentsesse uuendamisse ja ümberkujundamisse ning nende intelligentne areng on suhteliselt aeglane.
