КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ

Реклама
«СОЗДАНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОГО
ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
ПРЕПРЕГОВ, УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН И
КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ В РФ»
1
Потребления ПКМ на душу населения, кг,
2007
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
7,8
6,3
5,4
4,3
4,0
3,8
3,5
3,5
0,4
Ки
та
й
Ро
сс
ия
Та
йв
ан
ь
И
сп
ан
ия
Ка
на
да
Ф
ра
Ве
нц
ли
ия
ко
бр
ит
ан
ия
Я
по
ни
я
И
та
ли
я
Ге
рм
ан
ия
1,0
Ш
А
С
4,6
2
Сегментация рынка ПКМ, тн., 2007
12%
Быстрорастущие рынки
Темпы роста потребления ПКМ, %
Авиастроение
21 тыс. тонн
$1,9 млрд.
9%
Ветроэнергетика
225 тыс. Трубы и резервуары
тонн
$1,2 млрд.
Электроника/ 250 тыс. 928 тыс. Энергетика
тонн
тонн
$0,5 млрд.
$2,3 млрд.
1188 тыс. 6%
3%
Прочее
387 тыс. тонн
$0,9 млрд.
0%
5%
Диаметр – мировой
объем потребления
10%
= 1млн.тонн
1519 тыс. тонн
$3,3 млрд.
639 тыс. тонн
$1,9 млрд.
Судостроение
0%
тонн
$4,1 млрд.
Потребительские
товары
15%
Транспорт
20%
1755 тыс. тонн
$3,8 млрд.
Строительство
Развитые рынки
25%
Доля в потреблении ПКМ, в тоннах и $
30%
35%
= $2 млрд.
3
МИРОВОЙ ОПЫТ ПО СОЗДАНИЮ
ПРОИЗВОДСТВ УВ И ПРЕПРЕГОВ
Производство ПАН
37 600 тонн
МИР: вертикально интегрированные
холдинги: Cytec, Hexcel, Toray
Industries Inc., Toho Tenax Co Ltd.
Производство УВ
17 900 тонн
Производство УКМ
30 000 тонн
4
МИРОВОЙ ОПЫТ ПО СОЗДАНИЮ
ПРОИЗВОДСТВ УВ И ПРЕПРЕГОВ
Мировые производители
углеродных волокон на основе ПАН
в 2004 г. Kureha Chemicals
59%
Osaka gas
19%
Мировые производители пековых углеродных
волокон в 2004 г. Другие
производители
2%
Amoco
14%
Nippon Oil
3%
Mitsubishi
Chemicals
3%
5
МИРОВОЙ ОПЫТ ПО СОЗДАНИЮ
ПРОИЗВОДСТВ УВ И ПРЕПРЕГОВ
ƒ Рынок препрегов имеет высокую степень концентрации – 3 крупнейших
поставщика контролируют 66% рынка.
ƒ Из 6 крупнейших поставщиков, 3 компании являются вертикальноинтегрированными и совмещают производство препрегов с выпуском
углеродных волокон, связующих и прочей химической продукции
15%
30%
5%
6%
8%
13%
Hexcel
Tencate
23%
Cytec
ACG
Toray
Прочие
Gurit
6
МИРОВОЙ ОПЫТ ПО СОЗДАНИЮ
ПРОИЗВОДСТВ УВ И ПРЕПРЕГОВ
СТРАТЕГИЧЕСКОЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ИГРОКОВ, 2007 Г.
7
СОСТАВ ПРЕПРЕГОВ
Препреги – волокнистые материалы, заранее пропитанные
точно определенным количеством равномерно распределенного
связующего
и
переработанные
таким
образом,
чтобы
максимально
реализовать
физико-механические
свойства
армирующего материала
и обеспечить воспроизводимость
свойств отверженного композита.
ПРЕПРЕГ
АРМИРУЮЩИЙ
МАТЕРИАЛ
СТЕКЛОВОЛОКНА
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА
БОРНЫЕ ВОЛОКНА
АРАМИДНЫЕ ВОЛОКНА
БАЗАЛЬТОВЫЕ ВОЛОКНА
и ДР.
СВЯЗУЮЩЕЕ
ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ
СМОЛЫ
ЭПОКСИДНЫЕ
ПОЛИЭФИРНЫЕ
ФЕНОЛЬНЫЕ
ПОЛИИМИДНЫЕ и ДР.
ДР.
ТЕРМОПЛАСТЫ
ПОЛИКАРБОНАТ
ПОЛИАМИДЫ
ПОЛИСТИРОЛ и ДР.
ДР.
8
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СОЗДАВАЕМОГО
ПРОИЗВОДСТВА
9
Визит делегаций ГК «РОСНАНОТЕХ», Правительства
Москвы и ОАО «ОАК» 27 августа 2009 г.
10
ПИЛОТНАЯ ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ
ПРЕПРЕГОВ
•
•
•
•
•
Полностью автоматизирована, позволяет
создавать электронный паспорт качества на
каждый рулон выпускаемого препрега.
Обеспечивает 100% контроль качества пропитки
при получении препрегов, что является
обязательным условием для выпуска препрегов
для применения в авиастроении.
Установка универсальна по связующим –
обеспечивает использование связующие в виде
растворов, расплавов, пленок, волокон.
Линия позволяет осуществлять НИР и получать
опытные партии материалов с применением
всех известных в мире современных связующих
и армирующих наполнителей (углеродных,
стеклянных, базальтовых и др.).
Позволяет напрямую работать со шпулярника,
производить однонаправленные безутковые
препреги.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ до 40 т/год
11
ЛИНИЯ ПРОПИТКИ НИЗКОВЯЗКИМИ
СВЯЗУЮЩИМИ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ 150150-1200 т/год
•
•
•
•
Полностью автоматизированная линия.
Обеспечивает различные варианты нанесения точно дозированного
количества связующего.
Позволяет производить препреги однонаправленные, тканевые,
шириной от 300 до 2000 мм для изготовления конструкций планера
воздушных судов перспективных моделей и др. отраслей применения.
В зависимости от плотности ткани производительность линии
составит от 150 т/год (для тонких тканевых препрегов на основе лент
типа ЭЛУР и УОЛ с толщиной монослоя 0,12 мм, применяемых в
несущих конструкциях) до 1200 т/год (на основе 7-слойного
мультиаксиального полотна с поверхностной плотностью 700 г/м2 для
применении в авиастроении и др. отраслях).
12
ТКАЦКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ 2020-30 т/год
• получение полотен шириной до 1270 мм (в соответствии с наиболее
•
•
•
•
•
•
распространенными стандартами артикулов применяемых полотен
в авиастроении и др. отраслях);
возможность получения одновременно 2 полотен авиационной
номенклатуры (тканых и однонаправленных) шириной 300 – 400
мм;
возможность получения комбинированных тканей (использование 2
и более типов волокон по основе и утку);
получение полотен с обрезной кромкой;
использование шпулярника, специализированного для переработки
углеродных волокон;
специальную защиту электронной системы управления и
автоматизации линии от воздействия углеродной пыли;
оснащена системой применения термопластичных уточных нитей с
точным регулированием зоны нагрева в печи.
13
РАЗВИТИЕ ИННОВАЦИОННОГО
ПРОИЗВОДСТВА НА ТЕРРИТОРИИ АЗЛК
14
ЛИНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ до
3000 т/год ПРЕПРЕГОВ
• Размещение: площадка АЗЛК
• Назначение: производство промышленных партий
препрегов,
• Производит препреги однонаправленные, тканевые шириной до
1.6 м.
ЗАПУСК – I
• Производительность до 3 тыс. т/год (в зависимости от
номенклатуры).
• Необходимый персонал – 3-4 чел./смену.
• Энергопотребление 180 кВт. Занимаемая площадь – 580 м .
• Оснащена системами непрерывного контроля качества
квартал 2011
2
15
ЛИНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПРЕГОВ
МОЩНОСТЬЮ до 3500 т/год (САРАТОВ)
ЗАПУСК –
IV квартал 2011
• Производит препреги тканевые (2D)
шириной до 1.6 м.
• Технология пропитки раствором
связующего.
• Производительность до 2.5-5 тыс. т/год (в
зависимости от номенклатуры).
• Срок поставки 9 мес.
• Необходимый персонал – 3 ч/смену.
Энергопотребление 170 кВт.
• Занимаемая площадь – 580 м2.
• Ориентировано на производство препрегов
для авиации, машиностроения и др.
отраслей.
16
ПРОИЗВОДСТВО МУЛЬТИАКСИАЛЬНЫХ
ТКАНЕЙ до 6000 т/год
ЗАПУСК – IV квартал 2010
Текстильный нетканый материал, состоящий из нескольких
слоев нитей, ориентированных в различных направлениях в
соответствии с заданной схемой армирования, рассчитанной
исходя из оказываемой на материал нагрузки.
ПРЕИМУЩЕСТВА ПЕРЕД
РОВИНГОВОЙ ТКАНЬЮ
сокращение количества слоев ткани при укладке и
оптимизация процесса изготовления композитов
армирование композиционного материала в
различных направлениях
сокращение расхода смолы до 20–30, меньшее
сопротивление течению связующего
сокращение конечного веса композита до 50%
увеличение механической прочности
ровная поверхность ламината (поверхность
ровинговой ткани имеет выпуклости в местах
переплетения нитей)
17
ЗАПУСК ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
УГЛЕРОДНЫХ ТКАНЕЙ до 360 т/год
• Размещение: площадка АЗЛК
• Назначение: выпуск углеродных тканей
•
•
широкого ассортимента
(однонаправленные ленты, 2D ткани).
Сырье: углеродные волокна
ЗАПУСК –
отечественного и импортного
IV квартал 2010
производства.
Оборудование: рапирные ткацкие станки
переоборудованные для переработки УВ и
вспомогательное оборудование.
18
КЛАССИФИКАЦИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ
ТКАНЕЙ
19
КЛАССИФИКАЦИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ
ТКАНЕЙ
ПОЛОТНЯНОЕ
АТЛАСНОЕ
САРЖЕВОЕ
20
КЛАССИФИКАЦИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ
ТКАНЕЙ
21
КОНТУРНОЕ ПЛЕТЕНИЕ
ПЛЕТЕНИЕ
–
–
Используется для получения армирующих форм в
виде канатов, труб, конусов и пр.
Применяется в технологиях получения поверхностей
неправильной формы, в конусах ракет и самолетов и
др.
Схема пути нити при плетении
Формы для плетения
22
Требования к материалам для проектов
SSJ 1XX и IRCUT MS 21
23
Международный образовательно инжиниринговый центр
24
Международный образовательно инжиниринговый центр
25
Международный образовательно инжиниринговый центр
26
Скачать