继承五十年光荣传统以自主创新铸就未来-玻璃钢复合材料工

1、PAGE PAGE 14中国复合材料/玻璃钢工业50年一、综述2008年年注定是是一个不不平凡的的年份，中中国改革革开放330周年年，神七七飞天宇宇航员成成功出舱舱，百年年奥运梦梦想顺利利实现，又又恰逢我我国复合合材料/玻璃钢钢工业550周年年。回顾顾我国复复合材料料/玻璃璃钢工业业50年年的历程程，从业业人员从从最初的的7人研研究小组组发展到到现在的的超过225万人人，产品品应用领领域从最最初的航航天耐烧烧蚀防热热部件发发展到现现在的航航天、航航空、船船舶、交交通、能能源等国国防和国国民经济济领域，工工艺技术术及装备备由单一一手糊、层层压工艺艺发展为为拥有门门类齐全全、与国国际同步步的工艺艺

2、及装备备。中国的复合合材料/玻璃钢钢工业肇始于119588年。发发展历程程大致可可分为三三个阶段段。19958-19778年为第一阶阶段阶段段，致力力于国防防军工，从无到有，为我国复合材料/玻璃钢工业发展打基础。1978-19998年是是第二阶阶段，十十一届三三中全会会以后，我我国从计计划经济济转型为为市场需需求导向向，复合合材料/玻璃钢钢工业厚厚积薄发发，在国国民经济济各个领领域全面面开花。先先进复合合材料开开始起步步，初步步建立了了完整的的研发生生产测试试体系。1999-20008年，新新产品迅迅速上升升，新产产品、新新工艺与与世界同同步发展展，我国国的复合合材料/玻璃钢钢工业开开始腾飞飞

3、，先进进复合材材料在航航空航天天领域获获得了新新的发展展。通观观行业500年发展展历程，复复合材料料/玻璃璃钢产量量从19978年年的60000多多吨，发发展到119900年的近近10万万吨，220044年即超超过1000万吨吨，20008年年我国树树脂基复复合材料料年产量量2955万吨，跃跃居世界界第二位位。我国国复合材材料/玻玻璃钢工工业一直直处于由由小变大大、由弱弱变强的的迅猛发发展之中中。图1为近年年来中国国复合材材料/玻玻璃钢产产品产量量及分布布。图1 国内图1 国内FRP总产量及分布（万吨）二、中国复复合材料料/玻璃璃钢工业业的起源源与成立立在党中央、国国务院领领导下，原原国家建建

4、筑材料料工业部部（局）对对我国复复合材料料玻璃璃钢工业业的发展展起了先先导性和和基础性性的作用用。19955年年10月月，老红红军、时时任重工工业部副副部长的的赖际发发同志赴赴前苏联联考察，发发现玻璃璃钢的优优异性能能，回国国后向中中央报告告，组织织力量开开始研究究。1958年年1月，在在时任建建材部部部长赖际际发同志志的亲自自关怀和和指导下下，建材材部玻璃璃陶瓷研研究院从从屋面材材料室抽抽调文和和阳、涂涂序梅、何何宇声、饶饶芳甫、方方尚华、万万进书、詹詹惠珍等等7名同同志组成成了我国国第一个个玻璃钢钢研究小小组，开开始玻璃璃钢研究究工作，同同年5月，研研制成功功我国第第一块玻玻璃钢板板材。1

5、19600年建材材部玻璃璃设计院院成立新新材料设设计室。119600年2月月4日筹筹建建工工2511厂。119655年9月月起，上上述二个个研究设设计室与与二五一一厂合并并，成立立北京玻玻璃钢研研究所，同同时具有有北京二二五一厂厂的名称称。19986年年10月月升格为为国家建建材局玻玻璃钢研研究设计计院，并并继续保保留北京京二五一一厂名称称。19999年年更名为为北京玻玻璃钢研研究设计计院（北北玻院）。上海玻璃钢钢研究院院（上玻玻院）创创建于119600年。119655年122月311日，同同济大学学新材料料结构研研究所组组建成上上海玻璃璃钢结构构研究所所。19980年年2月44日，更更名为上

6、上海玻璃璃钢研究究所。220055年122月，更更名为上上海玻璃璃钢研究究院。哈尔滨玻璃璃钢研究究院（哈哈玻院）创建于1960年, 其前身为哈尔滨建筑工程学院玻璃钢研究室，隶属原国家建筑材料工业局。南京玻璃纤纤维研究究设计院院（南玻玻院）创创建于119644年，隶隶属国家家建筑材材料工业业局。1999年年7月，根根据国家家经贸委委2422家科研研院所体体制改革革方案，北玻院和南玻院进入中国非金属矿工业(集团)总公司，哈玻院进入中国建筑材料集团公司，上玻院进入上海建材集团。北玻院、上上玻院、哈哈玻院、南南玻院以以及常州州2533厂（天天马集团团有限公公司）等等玻璃钢钢复合材材料专业业研究院院所（

7、厂厂）的建建立标志志着我国国复合材材料/玻玻璃钢工工业研究究开发组组织体系系正式成成立，中中国复合合材料玻璃钢钢工业肇肇始500周年即即原于此此。三、复合材材料工艺艺技术与与产品发发展历程程3.1 艰艰苦创业业，自力力更生、成成绩斐然然的200年（119588-19978）我国复合材材料/玻玻璃钢工工业自660年代代初从起起步就开开始在航航天、航航空、船船舶、电电子、兵兵器及核核工业等等领域，为为我国国国防工业业现代化化配套建建设做出出了重大大贡献。在在这一时时期，我我国复合合材料/玻璃钢钢工业处处于成长长时期，复复合材料料/玻璃璃钢工艺艺中的接接触成型型、层压压、模压压、布带带缠绕、纤纤维缠

8、绕绕工艺及及设备设设计技术术已经基基本掌握握，从原原材料、产产品试制制到性能能测试的的研发体体系初步步建立，国国家宏观观的研发发生产布布局框架架已经基基本完成成。同时时，玻璃璃钢渔船船等民用用复合材材料/玻玻璃钢也也开始得得到应用用。1973年年11月月国家建建筑材料料工业局局玻璃钢钢技术交交流组在在保定成成立，参参加会议议的有北北京玻璃璃钢研究究所、上上海耀华华玻璃厂厂研究所所、哈尔尔滨玻璃璃钢研究究所、常常州二五五三厂、秦秦皇岛工工业技术术玻璃厂厂、南京京玻璃纤纤维研究究设计院院和建材材研究院院情报所所七个单单位。1974年年5月，专专业技术术期刊玻玻璃钢杂杂志创刊刊，后发发展为玻玻璃钢/

9、复合材材料。1975年年5月首首届玻璃璃钢技术术交流组组年会在在广西宜宜山召开开。现在在广州召召开的为为第十七七届年会会。3.1.11第一块块玻璃钢钢在北玻玻院诞生生 19558年在在赖际发发部长亲亲自关怀怀下，建建材部玻玻璃陶瓷瓷研究院院抽调了了7位同同志组成成了玻璃璃钢小组组，开始始玻璃钢钢研制。这这7位同同志都是是学硅酸酸盐和沥沥青的，对对玻璃钢钢闻所未未闻，当当时也没没有任何何仪器设设备，条条件十分分困难，但但他们没没有被困困难所吓吓倒，而而是发扬扬了敢想想敢干，艰艰苦创业业的精神神，仅仅仅一个多多月时间间就搞出出了我国国第一块块10毫毫米厚玻玻璃钢板板，获得得朱德总总司令的的嘉奖和和

10、题词。3.1.22原材料料发展情情况1957年年，在北北京管庄庄的建材材研究院院与上海海耀华玻玻璃厂先先后以坩坩埚拉制制出了无无碱玻璃璃纤维。19621966年，南玻院完成中碱5#玻璃纤维和无碱1#（R2O0.5%）玻璃纤维的研制，上海耀华玻璃厂完成生产试验并全国推广，成为我国玻纤工业二大主要产品。1960年年至19962年年中科院院化学所所研制的的耐烧蚀蚀树脂取取得了工工程应用用，合成成了耐烧烧蚀性能能较好的的6166酚醛树树脂， 19665年开开始在北北京二五五一厂生生产。经经过数十十年的发发展完善善，目前前6166酚醛树树脂和钡钡酚醛树树脂仍是是耐烧蚀蚀树脂的的主导产产品。 1966年年

11、建材二二五三厂厂（常州州）从英英国引进进年产5500吨吨不饱和和聚酯树树脂的设设备和生生产工艺艺，为聚聚酯复合合材料发发展奠定定了原材材料基础础。3.1.33航天用用复合材材料1961年年国防科科委、国国家科委委同时向向建材院院玻璃钢钢室和哈哈尔滨建建工学院院玻璃钢钢室下达达了东风风二号（110611）耐烧烧蚀大面面积防热热部件的的研制任任务。经经过三年年的艰苦苦奋战，建建工二五五一厂成成功地将将玻璃钢钢大面积积烧蚀材材料应用用到导弹弹壳体上上。1965年年哈玻院院接受了了玻璃钢钢发动机机壳体的的研制任任务，119855年通过过部级鉴鉴定，119900年正式式应用于于“长二捆捆”运载系系统的近

12、近地点发发动机，这这是我国国第一发发用于飞飞行的大大型玻璃璃钢壳体体。1966年年9月，北北京二五五一厂（北北玻院）承承担了东东方红卫卫星（6651工工程）大大型玻璃璃钢喷管管的研制制任务，119677年研制制成功，首首次应用用于19970年年4月224日发发射我国国第一颗颗人造地地球卫星星。1971年年上玻所所设计安安装了直直径为444米的的大型全全玻璃钢钢蜂窝夹夹层结构构的地面面雷达罩罩。3.1.44航空气气瓶1960年年国家下下达玻璃璃钢高压压气瓶的的研制任任务，119633年建工工二五一一厂采用用玻璃纤纤维缠绕绕成型工工艺在国国内首家家研制成成功玻璃璃钢气瓶瓶。19964年年以后，哈哈

13、玻院和和上玻院院也相继继开展了了玻璃纤纤维缠绕绕工艺及及玻璃钢钢气瓶的的研究工工作。119666年111月多种种规格的的玻璃钢钢气瓶通通过了部部级工艺艺性能鉴鉴定。3.1.55民用产产业萌芽芽1967年年我国开开始研发发BMCC，19975年年开始研研发SMMC。一一些民用用复合材材料/玻玻璃钢，像像模压玻玻璃钢座座椅、贮贮罐、风风机叶片片、船艇艇等相继继开发研研制成功功，复合合材料/玻璃钢钢民用产产业开始始萌芽。3.2技术术引进，厚厚积薄发发、发展展壮大的的20年年（19979-19998年）改革开放此此后，生生产社会会化，通通过自主主创新与与吸收国国际先进进技术，国家经济建设与人民生活所需

14、的玻璃钢工业是获得长驱的进步，各种工艺、装备得到长足的发展。1985年引进SMC生产技术和设备、1987年末引进意大利缠绕管道与贮罐生产技术与设备，1993年引进玻璃钢夹砂管生产线，带动了我国复合材料/玻璃钢的技术进步与规模化生产，随后又陆续引进拉挤、RTM等工艺及装备。我国复合材材料/玻玻璃钢完完整的原原材料、产产品、测测试研发发体系已已经建立立。这一一时期，我我国复合合材料/玻璃钢钢厚积薄薄发，在在国民经经济各个个领域全全面开花花，每年年都有新新的玻璃璃钢产品品研制成成功，如如冷却塔塔、化工工贮罐、水水箱、管管道、体体育器材材及文娱娱用品等等都相继继投产。以以碳纤维维复合材材料为代代表的先

15、先进复合合材料开开始起步步，先后后获得了了 “8633计划” 等国国家重大大科研计计划的大大力支持持。19998年年复合材材料/玻玻璃钢年年产量达达到355.5万万吨。1979年年10月月，中国国硅酸盐盐学会玻玻璃钢专专业委员员会成立立。19984年年更名为为玻璃钢钢/复合合材料专专业委员员会。119899年更名名为中国国硅酸盐盐学会玻玻璃钢学学会。1980年年9月，“全国塑料标准化技术委员会”成立，将玻璃钢吸收为该委员会的一个分会。1984年6月，“全国纤维增强塑料标准化委员会”成立，一直延续至今。1984年年3月，“国家建筑材料工业局玻璃钢制品质量检测中心”成立，1991年“国家玻璃钢制品

16、质量监督检验中心”成为国家级检测中心。1985年年，玻玻璃钢/复合材材料期期刊改为为国内发发行，119888年改为为国内外外发行，国国内统一一刊号为为CN111-221688。1984年年，全国国性行业业组织中中国玻璃璃钢工业业协会成成立，后后更名为为中国复复合材料料工业协协会。1995年年，亚洲规规模最大大复合材材料领域域的展览览会“第第一届中中国国际际复合材材料展”举办，迄今已成功举办14届。3.2.11原材料料发展情情况1986年年我国池池窑拉丝丝生产线线在重庆庆投产。截截至19998年年底，我我国玻璃璃纤维年年产量118万吨吨，缝编编毡、短短切原丝丝毡、连连续毡、多多轴向织织物等各各种

17、类型型的增强强材料相相继进入入市场。880年代代以来，我我国先后后引进不不饱和聚聚酯树脂脂（UPPR）和和环氧树树脂生产产技术，促促进了技技术进步步。开始始了中国国大陆基基体树脂脂的规模模化生产产。3.2.22国防军军工上的的应用我国在热防防护材料料和先进进复合材材料研制制上取得得了卓越越的成就就，新型型弹头防防热材料料、玻璃璃钢发动动机及喷喷管、导导弹发射射筒、级级间段等等功能材材料和结结构材料料的相继继应用。复复合材料料叠层板板构件制制造技术术在飞机机制造应应用上已已趋于成成熟，大大量应用用于垂尾尾、前机机身、机机翼主承承力结构构、平尾尾等飞机机部件。碳/环氧复复合材料料结构件件成功用用于

18、风云云二号地地球同步步卫星。我国已经研制成功“芳纶高压氮气瓶”，并首次在飞机上应用。舰艇用复合材料、雷达天线罩、复合材料桅杆、舱室封面板等大型复合材料结构件投入使用。3.2.33 纤维维缠绕制制品1986年年，第一台台玻璃纤纤维缠绕绕储罐在在氯咸行行业投入入使用。1987年年，第一台台玻璃纤纤维缠绕绕塔器在在钢铁行行业投入入使用。1994年年，陕西西非金属属材料研研究所成成功研制制CNGG气瓶，并并首先在在首都公公交车上上使用。1994年年，第一批批玻璃钢钢夹砂管管道在给给排水行行业投入入使用。1997年年，环形形气瓶研研制成功功。.4 SSMC/BMCC制品1988年年北京汽汽车玻璃璃钢制品

19、品公司引引进美国国SMCC机组压压机及模模具，建建立了我我国首个个研发与与量产SSMC汽汽车件的的基地。SMC主要要产品为为座椅、水水箱、电电表箱、卫卫星发射射与接收收碟形天天线、汽汽车零部部件、火火车客车车厢内饰饰件等。BMC主要要产品为为电器产产品：开开关、高高压绝缘缘件、仪仪表箱、塑塑封电机机、汽车车前灯反反射面等等。3.2.55 拉挤挤工艺技技术制品品自19800年代以以来，我我国引进进英、美美、意、加加等国拉拉挤机330余台台。现主主要拉挤挤产品有有门窗、格格栅型材材、冷却却塔支架架、锚杆杆、建筑筑筋材、电电缆桥架架，帐篷篷竿、钓钓鱼竿等等。3.3自主主创新，突突飞猛进进、走向向辉煌

20、的的10年年（19999-220088）进入新世纪纪后，我我国复合合材料/玻璃钢钢工业开开始腾飞飞，产品品产量迅迅速上升升，机械械化程度度显著提提高，新新产品新新工艺与与世界同同步发展展，大型型风机叶叶片、游游艇、交交通运输输用复合合材料、土土木工程程建筑补补强用复复合材料料等飞速速发展，复合材料大量应用于奥运场馆建设，西气东输工程，三峡工程、南水北调工程化等，截止2008年，我国复合材料年产量约295万吨，居世界第二位。比1978年增加480倍，比1998年增加约8倍。上世纪80年代末期，我国玻璃钢成型技术，接触（手糊）成型占85%以上，到“十五”末期，机械成型已跃升达60%。3.3.11原

21、材料料发展情情况2007年年我国玻玻璃纤维维年产能能逾1662万吨吨，不饱饱和聚酯酯树脂年年产量1115万万吨，环环氧树脂脂产量660万吨吨。预计计20008年我我国玻璃璃纤维年年产能逾逾2266万吨，不不饱和聚聚酯树脂脂逾1225万吨吨，环氧氧树脂66570万万吨。我我国已经经成为全全球最大大的玻璃璃纤维生生产国，不不饱和聚聚酯树脂脂产量与与用量最最大的国国家环氧氧树脂产产量、进进口量、消消费量最最大的国国家。3.3.22航空航航天领域域的应用用专门为满足足我国航航空航天天建设急急需而发发展的复复合材料料/玻璃璃钢工业业，在经经历了550年的的风雨历历程，在在最能发发挥复合合材料/玻璃钢钢优

22、异性性能的航航空航天天领域得得到新的的应用。神神舟飞天天、嫦娥娥探月、10号工程等，为先进复合材料的发展提供了广阔的应用舞台，航天703所、43所、529厂，航材院、625所等单位在先进复合材料的发展应用方面做出了杰出的贡献。 “耐高温温长寿命命抗氧化化陶瓷基基复合材材料应用用技术”荣获2004年度国家技术发明奖一等奖， “神舟飞船用先进复合材料主承力结构及特种无机非金属材料” 荣获2004年度国家科技进步二等奖，标志着我国在先进复合材料研究领域取得了重大突破。3.3.33可再生生能源方方面的应应用 上上玻所是是我国第第一批参参加国家家科委，电电力部下下达研究究风力发发电任务务的单位位，先后后

23、成功试试制出33米、 6米、10米、19米、32米等多种种规格的的风力机机叶片。20004年我我国自行行研发成成功1MMW（110000KW）风风机用叶叶片已装装机运行行。20006年年上半年年制造成成功1.5MWW风机叶叶片，单片叶叶片长337.55米。北北京玻璃璃钢研究究院开发发了适合合我国风风况的11.5MMW2.00MW风风机叶片片，叶片片长400.255米。据据统计，到到20008年底底，我国国风机叶叶片生产产能力550000MW，其其中产能能最大者者当推中中复连众众公司。预计到2010年，全国生产能力将超过9000MW。 3.3.4交通通运输用用复合材材料近5年来SSMC、GGMT

24、模模压汽车车件，火火车内饰饰件发展展甚速，已已建成规规模化的的专业生生产企业业10家家。双层层客车壁壁板、洗洗手间地地面、酚酚醛玻璃璃钢风管管等已成成功应用用。CNNG瓶已已批量装装车使用用，并随随整车出出口。220066年高阻阻燃低发发烟SMMC通过过鉴定。汽汽车牵引引的摩托托车玻璃璃钢拖车车出口欧欧美。火火车铁轨轨连接用用玻璃钢钢鱼尾板板已投入入实用。高高速公路路上的玻玻璃钢防防眩板、反反光标志志已普及及。地铁铁第3轨轨保护罩罩及其支支座、电电缆支架架、紧急急逃生平平台等已已规模化化采用。2002年年聚合合物基复复合材料料液体成成型技术术及其应应用研究究荣获获得国家家科学技技术进步步二等奖

25、奖。3.3.55民用船船船领域域用制品品1999年年7月，333 mm玻璃钢钢渔船下下水，标标志着我我国的玻玻璃钢渔渔船设计计制造水水平上了了一个新新台阶。2008年，首艘国产太阳能FRP游艇在珠海建造。我国复合材材料船艇艇工业的的飞速发发展对船船艇入级级和产品品的标准准化、规规范化提提出了要要求，自自 700 年代代以来我我国已制制订了一一系列的的复合材材料船艇艇的技术术、工艺艺标准，我我国复合合材料船船舰制造造技术与与标准正正在逐步步与国际际接轨。3.3.66建筑领领域1999年年，容积积12660立方方米的组组合式模模压SMMC水箱箱投入使使用。2000年年起，利利用碳纤纤维片材材加固混

26、混凝土结结构技术术的建筑筑结构补补强在国国内兴起起，基础础设施修修复、更更新、加加固已构构成复合合材料目目前极重重要的应应用领域域。2003年年玄武岩岩纤维增增强电厂厂用混凝凝土冷却却塔与水水坝取得得成功。2006年年建筑混混凝土用用复合材材料/玻玻璃钢筋筋材通过过鉴定。3.3.77环保领领域2006年年我国在在苏州建建立年产产能达111万只只复合材材料气瓶瓶的生产产基地。中中材科技技（苏州州）公司司生产的的复合材材料气瓶瓶已成为为全球四四大品牌牌之一。中中国复材材集团220088年年产产CNGG(压缩缩天然气气)气瓶瓶17万万只基地地在沈阳阳奠基。2006年年春北京京高碑店店电厂烟烟塔合一一

27、除硫系系统中，烟烟气管道道采用EECR纤纤维增强强乙烯基基酯树脂脂制作的的玻璃钢钢管，直直径达77m，以以立式缠缠绕机与与卧式缠缠绕机现现场制造造，质量量甚得好好评。四、中国复复合材料料/玻璃璃钢工业业的可持持续发展展4.1复合合材料低低成本技技术保持复合材材料工业业的可持持续发展展，降低低成本尤尤为重要要。复合合材料的的成本较较高，特特别是制制造成本本（700%以上上）较高高，成为为其进一一步扩大大应用的的主要障障碍之一一。复合合材料的的低成本本制造技技术已经经成为目目前各国国发展的的热点。主主要研究究方向为为：共固固化/共共胶接和和大型整整体成形形、RTMM及其衍衍生工艺艺、自动动铺带技技

28、术、自自动纤维维铺放技技术、设设计制造造一体化化技术等等。4.2功能能复合材材料未来复合材材料的研研究方向向将集中在在多功能能复合材材料、机机敏智能能复合材材料、纳米复复合材料料等领域域。功能复合材材料具有有导电、磁磁化、光光、压电电、微电电子、生生物活性性等功能能特性的的复合材材料。多多功能复复合材料料是功能能复合材材料的发发展方向向。机敏复合材材料是指指材料自自身具有有感知并并作出反反应的能能力。将将有传感感功能的的材料和和具有执执行功能能的材料料通过某某种基体体复合在在一起，通通过外部部信息处处理系统统把传感感器给出出的信息息传达或或启动执执行材料料运作。纳米复合材材料是当当前复合合材料的的新生长长点之一一。纳米米复合材材料是指指内含一一维尺寸寸小于1100纳