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间位芳纶制造“防弹服”技术高 超导800亿容量大

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铌酸盐无铅压电陶瓷可用于制造传感器、驱动器等设备,国内铌酸锂晶片中国科学院上海光机所对铌酸锂晶体材料的研究处于领先地位。

从研发到生产需要的是技术上的革新,从生产到产业化则需要从制作工艺、成本等方面考虑。新材料的诞生最终是要实现推广,让更多的人感受到新材料、新技术带来的便利。

本文将重点介绍目前生产阶段的新材料,这些材料目前已完成最关键的技术突破,但距离产业化尚有一段距离。但要相信,随着生产工艺的改进,这些新材料将很快能够实现大规模生产。

据统计,这些材料主要集中在高性能复合纤维、超导材料与先进陶瓷、稀有金属与功能合金等领域。

高性能复合纤维:

间位芳纶打破国外垄断

高性能复合纤维包括碳纤维、芳纶和玻璃纤维。其中芳纶包括间位芳纶、对位芳纶和对位芳纶复合基材三种材料,技术含量高,是传统氨纶材料的升级替代品。

间位芳纶可作为耐高温阻燃纤维,对位芳纶可用于安全防护、航空航天、光缆增强、蜂窝结构及橡胶骨架增强材料及绳缆等领域,目前主要用于军队制造防弹服装。具有很高的技术门槛。

国内市场上泰和新材(002254.SZ)是芳纶产品的龙头企业,间位芳纶产能已经居全球第二,在对位芳纶优势较为明显,公司技术优势更为明显打破了国外技术垄断、有望开启国内军用防弹衣以及高端车用制品的巨大需求。

玻璃纤维行业相对成熟,主要包括无硼无氟改性玻璃纤维、耐酸玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、耐辐照玻璃纤维、低介电玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维、石英玻璃纤维、高强玻璃纤维等8种新材料。

其中无硼无氟改性玻璃纤维可作为风电叶片基材、压力容器及高压管道等,耐酸玻璃纤维烟气脱硫、化工及海洋工程用容器及管道等,耐碱玻璃纤维增强水泥,耐辐照玻璃纤维可作为核电站绝缘材料和保温隔热材料,低介电玻璃纤维用作高温介电材料、印刷电路板、通讯器材、高速数字电子系统,高硅氧玻璃纤维用作耐热材料,石英玻璃纤维作为高温介电材料,高强玻璃纤维可用作航空航天、风电叶片。

不过国内大多数企业都还停留在生产初级的玻纤纱阶段,长海股份(300196.SZ)拥有玻璃纤维上中下游比较完整的产业链和配套,最值得关注和跟踪。

超导材料与先进陶瓷:

高温超导滤波器量产尚需时日

按照“十二五”规划,至2020年,我国超导限流器潜在市场容量1500亿,超导材料潜在市场容量800亿。

超导材料主要包括低温超导材料、高温超导材料和磁控直拉单晶硅用低温超导磁体三种新材料。

其中低温超导材料用于超导核磁共振成像仪、超导磁共振谱仪、磁控直拉单晶硅用超导磁体,高温超导材料用于输电线缆、超导电动机、变压器、储能,推动装置、高温超导滤波器,磁控直拉单晶硅用低温超导磁体用于300mm以上磁控直拉单晶硅炉。

目前国内有综艺股份在研制和生产高温超导滤波器,全球范围内只有美国能够生产。截至最新,综艺股份的产品已达到军用水平,但离量产尚需时日。

先进陶瓷主要包括铌酸盐无铅压电陶瓷、高压陶瓷电容器、高温绝缘陶瓷组件、高纯熔融石英陶瓷粉料、太阳能硅多晶铸锭用石英陶瓷坩埚等11种新材料。

其中,铌酸盐无铅压电陶瓷可用于制造传感器、驱动器、谐振器、滤波器、蜂鸣器、电子点火器等设备,国内铌酸锂晶片中国科学院上海光机所对铌酸锂晶体材料的研究处于领先地位。

高温绝缘陶瓷组件抗弯强度300MPa,击穿强度达到22KV/mm,可用于制造多晶硅铸锭炉、燃料电池,目前大连电瓷(002606.SZ)有所生产,另外主营产品超高压和特高压绝缘子,技术含量高是世界上仅有的两家能供应400KN以上悬瓷绝缘子的供应商之一,目前在国内的特高压项目中市场份额第一,产品远销40多个国家和地区

高纯熔融石英陶瓷粉料具有高纯、超细的特点,应用于新能源、电子信息行业。国内国瓷材料(300285.SZ)可提供生产。

稀有金属与功能合金:

11大类涉及86种新材料

稀有金属主要包括钨钼材料、钽铌材料、核级稀有金属材料和稀贵金属材料四大类。

其中钨钼材料主要包括钨窄带、宽幅钨板高品质钼粉及钼坯、大规格钼板、大规格钼电极、钼铜合金、钛锆钼(TZM)合金、喷涂钼丝、稀土钼合金等9种新材料。

钽铌材料主要包括高比容钽粉、细晶钽片、高品质铌片、高性能铌合金4种新材料。

核级稀有金属材料主要包括锆合金材和银铟镉材料。

稀贵金属材料主要包括贵金属纳米催化材料、铑催化材料、钯催化材料、铂催化材料、贵金属化合物及均相催化剂、高活性铂系电极浆料6种新材料。

其中高比容钽粉比容量150000~250000μFV/g,制造的电容器具备更强的电容量,北京有色金属研究总院对此材料有所研究产出。

功能合金主要包括包括高性能靶材、先进储能材料、新型铜合金、硬质合金材料、新型金属纤维多孔材料、金属粉体材料和其他材料7大类。

其中高性能靶材主要包括超高纯铝、钛、铜溅射靶材和蒸发颗粒,超大尺寸高纯铝、铜、铬、钼溅射靶材等14种新材料。

先进储能材料主要包括磷酸铁锂正极材料、镍钴锰三元氧化物正极材料、钴酸锂正极材料、尖晶石锰酸锂正极材料等8种新材料。

新型铜合金主要包括铜锡锆、铜铬锆系铜合金,铋、硅、鍗系环保型铜合金,高性能无铍弹性铜合金,铜镍锰合金等8种新材料。

硬质合金材料主要包括纳米晶碳化钨钴硬质合金、超粗晶碳化钨钴硬质合金、微型刀具材料、深孔加工工具材料等11种新材料。

新型金属纤维多孔材料主要包括铁铬铝金属纤维多孔材料、不锈钢金属多孔材料、镍基金属多孔材料等6种新材料。

金属粉体材料主要包括低松比铜粉、铜/锡扩散粉、超细预合金粉等5种新材料。

其他材料主要包括非晶合金、高等级高磁感取向硅钢、细化磁畴型高磁感取向硅钢等15种新材料。

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