聚酰亚胺基复合材料概况及应用

来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-10-25 13:44:41】【打印】【关闭】

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为进一步改善航空发动机性能，有效地提高发动机推重比，国外越来越多地用复合材料取代金属材料应用在航空发动机上。树脂基复合材料是由以有机聚合物为基体的纤维增强材料，通常使用玻璃纤维、碳纤维或者芳纶等纤维增强体。树脂基复合材料替代金属材料能够极大地减轻运输工具质量，降低能量损耗，带来显著的经济效益，在航空、汽车、海洋工业中的应用日益广泛。

由于材料质量的减轻而显示的经济效果

主要材料的比模量与比强度

聚酰亚胺树脂基复合材料具备聚酰亚胺高耐热性、优异的力学性能、介电性能、耐溶剂性能等特点，是目前使用温度最高的树脂基复合材料，在航空（尤其是航空发动机）、航天等领域得到了广泛的应用。行业研究经过近40年的发展，聚酰亚胺耐高温树脂基复合材料已经发展出了四代复合材料，使用温度不断得到提升，目前最先进的第四代聚酰亚胺树脂基复合材料能够在450℃下长时间使用。

聚酰亚胺树脂基体各代次使用温度

聚酰亚胺树脂与碳纤维所合成的碳纤维增强复合材料（CFRP）高温耐受性和机械性能优异，是具有极强吸引力的高性能复合材料，未来有望应用在高端轻量化部件中。根据LuxResearch估计，2015年全球碳纤维复合材料需求超过8万吨，总市场容量近20亿美元，到2020年，CFRP市场空间将突破35亿美元。

树脂成本通常占纤维增强复合材料成本的30%左右，由此推算，研究报告2020年碳纤维复合材料中的树脂市场空间约为10亿美元。尽管目前聚酰亚胺树脂占比仍较低（不足10%），但随着CFRP应用逐渐高端化，未来这一比例有望出现快速增长。

碳纤维复合材料需求量

碳纤维复合材料市场空间

经过几十年的发展,国外已经形成了涵盖280-450℃使用温度范围的系列化的四代聚酰亚胺树脂基复合材料，其中第一和第二代已广泛应用，第三代已通过考核验证。相比于国外聚酰亚胺树脂基复合材料如火如荼的发展进程，我国聚酰亚胺复合材料目前仅有第一代聚酰亚胺复合材料小批量应用于发动机外涵道，远未形成完整的材料与工艺技术体系。

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