近日,上海榕融新材料投資38億元建設(shè)的耐高溫氧化鋁連續(xù)纖維實現(xiàn)量產(chǎn),目前產(chǎn)能已經(jīng)就達(dá)到 700 噸,未來將達(dá)到年產(chǎn)10000噸,成為國內(nèi)首家實現(xiàn)該類產(chǎn)品連續(xù)化生產(chǎn)并達(dá)到較高產(chǎn)能的企業(yè),填補國內(nèi)行業(yè)空白。
1、氧化鋁連續(xù)纖維有何用途
氧化鋁連續(xù)纖維是國際公認(rèn)的耐高溫?zé)岫藰?gòu)件新一代主力材料,具備熔點高、熱導(dǎo)率低、絕緣性好、抗化學(xué)侵蝕能力強等特性。該材料在制備耐燒蝕隔熱復(fù)合材料方面擁有優(yōu)勢,適用于航空、航天、船舶、熱電、石油化工、半導(dǎo)體、汽車以及高溫爐膛等高端領(lǐng)域。氧化鋁連續(xù)纖維此前在中國未能實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)。
應(yīng)用方面,氧化鋁纖維覆蓋航空、航天、船舶、熱電、石油化工、半導(dǎo)體、汽車以及高溫爐膛等多個高端領(lǐng)域,主要以增強復(fù)合材料、高溫隔熱材料、催化過濾材料、生物醫(yī)學(xué)材料等形態(tài)出現(xiàn),比如加熱爐、窯爐襯里及電子元件煅燒爐等。
制備方法方面,主要有卜內(nèi)門法、熔融抽絲法、浸漬法、預(yù)聚合法、淤漿法、溶膠-凝膠法、靜電紡絲法等。
其中卜內(nèi)門法主要由英國ICI發(fā)明,制得的產(chǎn)品多為短纖維,強度一般;熔融抽絲法由美國TYCO開發(fā),可制得形狀較為復(fù)雜的連續(xù)纖維,但產(chǎn)品性能不易控制,纖維質(zhì)量較差;溶膠凝膠法與靜電紡絲工藝相結(jié)合是目前能夠制得最符合市場需求的方法,不過距離大規(guī)模生產(chǎn)還具有較大挑戰(zhàn)。

氧化鋁纖維主要成分為氧化鋁(Al2O3),輔助成分有SiO2、B2O3、MgO等。氧化鋁纖維作為高性能無機纖維中的一種,又分為氧化鋁短纖維、氧化鋁晶須以及氧化鋁連續(xù)纖維,可廣泛用作高溫耐火材料、復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)增強材料。
其中,氧化鋁短纖維可用于高端窯爐內(nèi)襯、汽車三元催化器的襯墊中;氧化鋁連續(xù)纖維在新能源、復(fù)合材料等領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特的應(yīng)用價值,使用其制備的增強聚合物復(fù)合材料具有透波性好、質(zhì)量輕的特點,有望在電路板、電子器械、雷達(dá)罩和電池等工具或器件中得以應(yīng)用。
據(jù)已經(jīng)實現(xiàn)氧化鋁纖維產(chǎn)業(yè)化的莫綸(珠海)控股集團有限公司的創(chuàng)始人馬小民介紹,氧化鋁纖維材料的需求端包括軍工和民品。軍品端是一個較小的市場,占整體市場空間的10%以下,更多的市場在于民品端,將達(dá)千億級市場規(guī)模。
目前全球氧化鋁纖維市場主要由國外企業(yè)壟斷,尤其是美國企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位,如美國DuPont公司、美國3M公司等,另外日本三菱公司、英國ICI公司等也占據(jù)一定的市場份額。
3、目前我國有多家企業(yè)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化突破
氧化鋁纖維與氧化鋯纖維、碳化硅纖維、碳纖維等無機纖維皆是國家重點發(fā)展的軍備材料,屬國家重點需求材料。歐美發(fā)達(dá)國家將其作為戰(zhàn)略儲備材料,對我國進(jìn)行技術(shù)封鎖,部分產(chǎn)品禁售,非禁產(chǎn)品進(jìn)行高價、限量銷售。

我國早年因為人力和物力投入較少、相關(guān)技術(shù)發(fā)展滯后等原因,氧化鋁連續(xù)纖維的研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平的差距較大。我國在耐高溫新材料領(lǐng)域起步較晚,幾乎從2000年之后才開始進(jìn)行連續(xù)纖維的研發(fā),而部分發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)70年代已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。
據(jù)了解,國內(nèi)最早中試成功的是浙江歐詩漫晶體纖維有限公司,并建成了國內(nèi)第一套氧化鋁纖維連續(xù)生產(chǎn)裝置;2015年魯陽節(jié)能實現(xiàn)了氧化鋁纖維針刺毯的量產(chǎn)。之后,山東東珩國纖新材料、莫綸集團、上海榕融新材料等企業(yè)也實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化突破。
此前,因為技術(shù)被“卡脖子”,一款該原材料,進(jìn)口要經(jīng)過加拿大轉(zhuǎn)運,售價每公斤2萬元左右。該廠投產(chǎn)后,完全國產(chǎn)化,售價僅需幾千元。