33种!工信部发布重点关注这些高性能纤维及复合材料

2024-01-06 13:46:39 康飞科技

        近日,工业和信息化部发布《工业和信息化部关于发布重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)的通告》(以下简称“《目录》”)。

       根据新版《目录》,分为先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料三大类共计299种重点新材料,其中涉及高性能纤维及复合材料33种。


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图:工业和信息化部原材料工业司


01

高性能碳纤维

性能要求:

(1)高强型:拉伸强度≥4500MPa,CV≤5%,拉伸模量 230~250GPa,CV≤2%;

(2)高强中模型:拉伸强度≥5500MPa,CV≤5%,拉伸模量 285~305GPa,CV≤2%;

(3)高模型:拉伸强度≥4200MPa,CV≤5%,拉伸模量 400GPa,CV≤2%。


02

船舶用碳纤维经编织物

性能要求:

纤维:T700-12K,乙烯基型上浆剂;

经编织物:单、双、三轴向碳纤维织物,面密度范围 200~900 g/m2,公差±5%;

增强乙烯基树脂复合材料力学性能:单轴向层间剪切强度≥50Mpa,双轴向层间剪切强度≥35Mpa。


03

航空内饰用碳纤维复合材料

性能要求:

0°拉伸强度≥1700MPa,0°拉伸模量≥100GPa,弯曲强度≥1200MPa,密度≤1.6g/cm3,阻燃:按照 CCAR25.853 标准热释放≤65kW/m2,烟密度≤2004Dm。


04

碳纤维/环氧树脂复合材料

性能要求:

层间剪切强度≥70MPa,弯曲强度≥1200MPa,拉伸强度≥1800MPa。


05

储氢气瓶用碳纤维复合材料

性能要求:

(1)车船用燃料电池氢气瓶:工作压力≥35MPa,使用寿命 10~15 年,质量储氢密度 4.0%;

(2)无人机用燃料电池氢气瓶:工作压力≥35MPa,使用寿命 5 年,质量储氢密度 7.0%。


06

大丝束碳纤维及其热塑性复合材料

性能要求:

≥48K 大丝束碳纤维:线密度≥3300g/km,拉伸强度≥4000MPa,CV≤8%;拉伸模量≥235GPa,CV≤4%。


07

中间相沥青基碳纤维

性能要求:

(1)高碳系列:拉伸强度≥1400MPa,弹性模量 200±20GPa,断裂延伸率≥0.3%,石墨化后热导率 200~1000W/(m·K);

(2)高模系列:拉伸强度≥2000MPa,弹性模量≥600GPa,热导率 200~500W/(m·K);

(3)高导热系列:拉伸强度≥2200MPa,弹性模量≥700GPa,热导率 500~1000W/(m·K)。


08

芳纶及制品

性能要求:

(1)芳纶绝缘纸:灰分≤0.5%,击穿电压≥15kV/mm,抗张强度≥2.5kN/m;芳纶蜂窝纸:透气度≤0.015μm/Pa·s,撕裂度:≥650mN (MD)、≥1100mN(CD),模量:≥2.5GPa(MD)、≥1.5GPa(CD); 

(2)芳纶 1313 沉析纤维:干度≤20%,白度≥80%,机械打浆度 65±5°SR,DMAC 含量≤500ppm; 

(3)芳纶 III 长纤维及织物:纤维:密度 1.44±0.01g/cm3,纤度 6~300tex,拉伸强度≥28.5cN/dtex,弹性模量≥750cN/dtex,伸长 率 2.5~4.2%;平纹机织物:面密度 150\170\200\300\340g/cm2,典型织物 200g/cm2 经纬向强力≥10KN,典型织物 340g/cm2,经纬向强力≥17KN;UD 布:硬质 UD 面密度 140±10g/cm2,软质 UD 面密度 235±10g/cm2


09

聚酰亚胺(PI)纤维

性能要求:

(1)高强高模型:拉伸强度 2.4~4.5GPa,拉伸模量 100~170GPa,断裂伸长率 2~5%;

(2)耐热型:阻燃:本体不燃(LOI 极限氧指数≥32%);耐高低温:-260℃~300℃可长年使用,瞬时耐受温度 500℃(5%初始分解温度 510℃);尺寸稳定性好:-260℃至 280℃温度变化时其理化及机械性能、尺寸几无变化;纤度 0.8~6dtex;密度 1.41g/cm3;断裂强度≥4cN/dtex;模量 25~43cN/dtex;断裂伸长 10~30%。


10

PBO 高性能纤维

性能要求:

拉伸强度 28~35cN/dt,拉伸模量 160~240GPa,断裂伸长率 2.0~4.0%,极限氧指数 68%。


11

高硅氧玻璃纤维制品

性能要求:

(1)高硅氧玻璃纤维/布: SiO2 含量≥97%,使用耐温 1100℃,瞬间耐温 1600℃;

(2)低介电高硅氧制品:SiO2 含量≥96%,介电常数≤4.0@10GHz,介电损 Df≤0.001@10GHz;

(3)高硅氧纤维滤料:除尘效率≥99.995%,阻力系数≤100,排放浓度≤0.5mg/m2


12

高模玻璃纤维

性能要求:

浸胶纱弹性模量≥95Gpa,软化点温度≥900℃,膨胀系数≤5.0×10-6K-1


13

高耐候玻璃纤维/碳纤维复合材料

性能要求:

最高抗拉强度≥600kN/m,延伸率≤3%,耐温性-100~280℃。


14

高效玻璃纤维滤纸

性能要求:

过滤效率≥99.96%,阻力≤280Pa(@0.3μm,5.3cm/s),纵向抗张强度≥1.1kN/m,横向抗张强度≥0.5kN/m,防水性能≥600mmH2O。


15

电子级低介电玻璃纤维及制品

性能要求:

(1)电子级玻璃纤维超细纱:软化温度 860±20℃,纤维直径 3.5~5µm,纤维号数 1.32~11.2TEX,弹性模量 70~75GPa;

(2)低介电纤维及制品:介电常数(10GHz)≤4.8,介电损耗(10GHz)≤3.0×10-3


16

生物识别用特种玻璃纤维

性能要求:

(1)指纹识别用光准直材料:准直单元尺寸 6~70μm,垂直观测透过率≥35%,观测透过率≤5%(倾斜 5°),光绝缘波长范围300~1000nm,光绝缘效率≥99.5%,厚度 0.2~1.0mm;

(2)生化检测用特种光纤束:96 路样本反应池的差异值≤3%,384 份样本激发光和采集一致性≤4%,传光束插拔和互换时,输出功率不稳定度≤10%,多分支生化传光束各个分支分布差异≤15%,SiO含量≥99.999%。


17

石英纤维增强酚醛树脂复合材料

性能要求:

(1)高密度产品:密度 1.0~1.2g/cm3,拉伸强度 20~30MPa,拉伸断裂伸长率 0.3%~0.5%,导热系数 0.18~0.21W/(m·K),小发烧蚀 0.15~0.25mm/s;

(2)中密度产品:密度 0.8~1.0g/cm3,拉伸强度 15~18MPa,拉伸断裂伸长率 0.2%~0.4%,导热系数 0.17~0.2W/(m·K),小发烧蚀 0.17~0.21mm/s;

(3)低密度产品:密度 0.68~0.72g/cm3,拉伸强度 10~12MPa,拉伸断裂伸长率 0.7%~1.2%,导热系数 0.14~0.17W/(m·K)。


18

连续碳化硅纤维

性能要求:

(1)掺杂型二代连续碳化硅纤维:单纤维直径 8~10μm,密度 2.4~2.6g/cm3,单丝拉伸强度≥2.8GPa,束丝拉伸强度≥2.5GPa,拉伸弹性模量≥200GPa,断裂伸长率≥1%,氧含量≤10%,掺金属元素含量≤1%,单丝拉伸强度≥2.5GPa(1250℃氩气 1h),单丝拉伸强度≥2.3GPa(1000℃空气 1h);

(2)掺杂型三代连续碳化硅纤维:单纤维直径为 8±1.0μm,密度为 3.10±0.15g/cm3,单丝拉伸强度≥2.8GPa,束丝拉伸强度≥2.6GPa,拉伸弹性模量≥360GPa,断裂伸长率≥0.8%,SiC 晶粒尺寸≥30nm,碳硅原子比为 1.05~1.2,氧含量≤0.8%,掺杂元素≤3wt%,耐温性能(1500℃氩气 1h,强度保留率≥80%),抗氧化性能(1250℃空气 1h,强度保留率≥80%);

(3)吸波型连续碳化硅纤维:拉伸强度≥2.3GPa,杨氏模量≥200GPa,电阻率 105~10-2Ω·cm 可调。


19

连续氮化硅纤维

性能要求:

束丝上浆率:4101:1.5~3.5%;4103:0.9~2.9%;单丝直径 13.0±1.0μm;离散系数小于 20%;线密度155±8Tex;密度 2.25±0.10g/cm3;单丝拉伸强度≥1.60GPa;束丝拉伸强度≥1.60GPa,离散系数小于 15%;拉伸弹性模量≥140GPa,离散系数小于 10%;断裂伸长率≥0.80%,离散系数小于 10%;氧含量≤3.0%,碳含量≤0.9%,氮含量(37.0±3.0)%;高温强度保留率:1250℃氩气,1h:≥1.30GPa,1200℃空气,1h:≥1.20GPa。


20

高性能氧化铝纤维

性能要求:

氧化铝连续纤维:Al2O3 含量≥72%,纤维强度≥1.8GPa,平均直径≤12μm。


21

玄武岩纤维布

性能要求:

抗拉强度≥2000MPa,抗拉模量≥85GPa。


22

航空线缆聚四氟乙烯绕包带

性能要求:

薄膜横截面为梯形,梯形上下底之差 1~4mm;梯形最外边缘厚度≤30 微米;厚度公差(中心位置)±7 微米;拉伸强度≥10MPa;

断裂伸长率≥50%;介电强度≥60kv/mm。


23

航空制动用碳/碳复合材料

性能要求:

密度≥1.85g/cm3;抗压强度≥150MPa;抗弯强度≥120MPa;层间剪切强度≥12MPa;石墨化度≥35%;氧化失重率≤5%;高能刹车(能流密度≥3000kW/m2,面积能载≥60MJ/m2);摩擦系数≥0.25。


24

聚苯硫醚(PPS)细旦纤维

性能要求:

纤度 0.9~1.2dtex,断裂伸长率 20~40%,干热收缩率≤4%。


25

聚四氟乙烯(PTFE)纤维及滤料

性能要求:

(1)长丝:线密度 200~550den,拉伸强力 8.5~20N,抗拉强度 3.0g/den,工作温度-180~250℃,收缩率≤5%,耐酸碱;

(2)短纤:线密度 1.5~5den,抗拉强度≥2.2g/den,收缩率≤5%,耐酸碱;

(3)聚四氟乙烯覆膜滤料:除尘效率(PM2.5)99.99%,透气度≥20L/m2·s,阻力≥250Pa。


26

液化天然气(LNG)储运用增强阻燃绝热

保温材料和深冷保温绝缘板

性能要求:

(1)存储用增强阻燃绝热保温材料:密度 70~90kg/m3,常温下(23±2℃),压缩强度≥0.4MPa,X/Y 方向拉伸强度≥1.2MPa;低温下(-170±5℃),X/Y 方向拉伸强度≥1.3MPa;闭孔率≥94%;导热系数(20±2℃)≤24mW/(m·K);

(2)运输用增强阻燃绝热保温材料:密度 130±10kg/m3,导热系数≤17.5,闭孔率≥95%,阻燃等级≥B2 级,常温下(23±2℃):压缩强度≥1.3MPa,拉伸强度≥3.0MPa;低温下(-170±2℃):压缩强度≥2.7MPa,拉伸强度≥3.2MPa;

(3)深冷保温绝缘板:泡沫导热系数≤17mW/(m·K);Z 方向拉伸强度≥1.2MPa(-170℃);Z 方向压缩强度≥2.7MPa(-170℃);Z 方向剪切强度≥0.8MPa(-100℃)。


27

防光晕阴极光窗

性能要求:

耐酸稳定性≥2 类;耐潮稳定性≥2 类;有效区透过率≥90%(波长 400nm~900nm 范围);吸收层区透过率≤5%(波长 400nm~900nm范围);折射率≥2C 类。


28

高性能碳纤维增强陶瓷基摩擦材料

性能要求:

密度≤2.2g/cm3;使用温度-50~1650℃;抗压强度≥160MP;抗弯强度≥120MP;摩擦系数 0.25~0.45;摩擦力矩峰值比≤2;摩擦系数热衰退≤15%;摩擦力矩湿态衰退≤5%。


29

高性能绝缘纸板及绝缘成型件

性能要求:

(1)耐温复合纤维绝缘纸板及成型件(耐温:130°C、155°C、180°C、200°C、220°C、240°C):①低密度产品:密度 0.7~0.95g/cm3电气强度:空气中≥12kV/mm,油中≥30kV/mm,机械强度:纵向抗张≥60MPa,横向抗张≥40MPa;吸油率≥40%;②中密度产品:密度 0.90~1.05g/cm3,油中耐压:垂直≥35kV/mm,平行≥10kV/mm,机械强度:纵向抗张≥80MPa,横向抗张≥50MPa,吸油率≥35%;③高密度产品:密度 1.05~1.3g/cm3,电气强度:空气中≥15kV/mm,油中(垂直)≥40kV/mm,平行≥12kV/mm,机械强

度:纵向抗张≥100MPa,横向抗张≥60MPa,吸油率≥25%;

(2)芳纶纤维纸板及绝缘成型件(耐温 200°C、240°C):①无胶粘中密度产品:密度:0.7~0.95g/cm3,电气强度:空气中≥20kV/mm,油中≥40kV/mm,机械强度:纵向抗张≥50MPa,横向抗张≥30MPa;②无胶粘高密度产品:密度 1.05~1.20g/cm3,电气强度:空气中≥29kV/mm,油中≥48kV/mm,机械强度:纵向抗张≥100MPa,横向抗张≥60MPa;③有胶粘高密度产品:密度 1.05~1.20g/cm3,电气强度:空气中≥29kV/mm(抗污染),油中≥48kV/mm,机械强度:纵向抗张≥110MPa,横向抗张≥70MPa。


30

EB-PVD 热障涂层用 YSZ 陶瓷靶材

性能要求:

Al、Ca、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、V、Si、Ti、Cl 杂质总量≤0.05wt%,Y2O3 含量 7~9wt%,HfO2 含量≤2wt%,密度3.7~4.8g/cm3,物相为四方相和单斜相,闭合气孔率≤5%。


31

陶瓷纤维滤管

性能要求:

适用温度 180~420℃;除尘效率≥99.9%,或排放参数≤5mg/Nm3;脱硝效率≥90%,或排放参数≤30mg/Nm3;抗折强度≥2MPa;抗压强度≥3MPa;气孔率≥70%;


32

低热膨胀系数玻璃纤维及制品

性能要求:

纤维直径 4.1~7.5μm;热膨胀系数≤3.5ppm/℃;拉伸强度≥4.3MPa;弹性模量≥90GPa;中空纤维≤10ppm;产品介电常数(10GHz)≤5.3;介电损耗(10GHz)0.0075。


33

高性能特种光纤制品

性能要求:

(1)图像识别用光纤材料:准直单元尺寸 6~10μm,准直测透过率≥65%,漫射光透过率≥55%,光绝缘波长范围 300~1000nm,光绝缘效率≥99.5%;

(2)雾化用特种光纤微孔材料:3000 路样本通道差异值≤3%,通断 1000 次后电阻波动≤10%,1000 次循环通电后杂质渗出≤5ppm;

(3)光纤倒像材料:中心分辨率≥100lp/mm;蛇形畸变≤50µm;剪切畸变≤30µm;像位移≤125µm;放大率:1.0±2%;光透过率≥65%。
来源:工业和信息化部

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