Арамидная бумага становится главной движущей силой развития аэрокосмической отрасли.

С ростом сфер применения арамидной бумаги ожидается, что рынок арамидной бумаги будет иметь хорошие перспективы развития. Согласно сторонним публичным данным, потребление арамидной бумаги в Китае увеличилось с 2742 тонн в 2017 году до 4215 тонн в 2021 году, а потребление арамидной бумаги в моей стране, как ожидается, достигнет 12 357 тонн в 2028 году. Сотовая структура является лучшей несущей конструкцией в аэрокосмической области и будет существовать в структурном проектировании самолетов и космических кораблей в течение длительного времени.

Арамидное волокно называют «ароматическим полиамидным волокном». Оно обладает превосходными свойствами, такими как сверхвысокая прочность, высокий модуль, высокая термостойкость, кислото- и щелочестойкость, а также малый вес. Арамидное волокно было успешно разработано и выведено на рынок компанией DuPont в США в 1960-х годах. Арамидное волокно не будет использоваться напрямую в качестве конечного продукта. По крайней мере, его необходимо превратить в ткани или соответствующие композитные материалы, прежде чем его можно будет использовать. Категория и эксплуатационные характеристики арамидного волокна оказывают относительно большое влияние на эксплуатационные характеристики конечного продукта. Арамидное волокно можно разделить на три типа: орто-арамид, пара-арамид (арамид 1414, PPTA) и мета-арамид (арамид 1313, PMTA). Среди них промышленные продукты в основном представляют собой мета-арамид и пара-арамид. Арамидная бумага, изготовленная из чистого мета-арамида, обладает высокой прочностью, низкой деформацией, высокой температурной стойкостью, стойкостью к химической коррозии, огнестойкостью и отличными электроизоляционными свойствами и широко используется в обороне, космонавтике, высокоскоростных поездах и электроизоляции. Пара-арамид обладает лучшими комплексными свойствами, чем мета-арамид. Его можно использовать в аэрокосмической промышленности для изготовления корпусов твердотопливных ракетных двигателей для ракет и вторичных конструкционных материалов для больших самолетов (таких как двери кабины, окна, детали, связанные с крыльями и т. д.), пуленепробиваемых жилетов, пуленепробиваемых шлемов, защитной от проколов и порезов одежды, одежды для обезвреживания бомб, высокоэластичных парашютов, пуленепробиваемых кузовов автомобилей, броневых пластин и т. д. в оборонной промышленности.

От арамидного волокна до арамидного сотового материала сердцевины требуется ряд производственных процессов, таких как изготовление бумаги и горячее прессование. В зависимости от процесса и производственного потока, в основном это арамидная бумага, арамидные сотовые материалы сердцевины и другие продукты. Арамидная бумага - это новый высокопроизводительный материал, изготовленный из арамидного волокна бумажного сорта посредством мокрого формования, высокотемпературной отделки и других процессов. Компания DuPont успешно разработала арамидную бумагу в 1960-х годах. Благодаря своим превосходным свойствам, таким как присущая огнестойкость, изоляция, высокая термостойкость и высокая прочность, она постепенно стала незаменимым ключевым материалом для развития важных отраслей и областей, таких как национальная оборона, аэрокосмическая промышленность, электроэнергетика, железнодорожный транспорт, новая энергетика и электронные коммуникации.

Арамидные соты — это бионическая структура, изготовленная из арамидной бумаги с помощью ряда сложных процессов, таких как склеивание, ламинирование, горячее прессование, обрезка, растяжение, формование, погружение и отверждение. Он имеет гексагональную структуру натуральных сот. Он легкий, высокопрочный, высокомодульный, с высокой структурной устойчивостью и обладает преимуществами звукоизоляции, теплоизоляции и огнестойкости. Его можно использовать в качестве легкого и высокопрочного конструкционного материала (в основном в качестве основного материала) и применять в таких ключевых областях, как аэрокосмическая промышленность, железнодорожный транспорт и национальная оборона. Арамидный сотовый материал стал важным материалом для снижения веса в области аэрокосмической промышленности, железнодорожного транспорта и других областях благодаря своим превосходным характеристикам. В то же время, в сочетании с препрегом, он занимает важное место в области поглощения волн.

Сотовые сэндвич-поглотители на основе сотовых материалов являются важными структурными поглотителями. Сотовые сэндвич-поглотители в основном используются в области радиолокационной скрытности. Они состоят из арамидных сот, пропитанных поглотителями, и волнопередающих панелей и обладают как превосходными механическими свойствами, так и поглощающими свойствами. Что касается арамидных сотовых сэндвич-поглотителей, их поглощающие свойства в основном зависят от характеристик и размеров самих сот и системы пропиточного клея. В настоящее время арамидные сотовые сэндвич-поглотители могут образовывать сильное поглощение в диапазоне частот 0-18 ГГц.

Изделия серии мета-арамидной бумаги в основном используются в области электроизоляции, а небольшое количество используется в области материалов сотового сердечника. В настоящее время в моей стране арамидная бумага больше всего используется в трансформаторах. В то же время, с электрификацией железных дорог в моей стране и масштабным строительством городских метрополитенов и легкорельсовых дорог, были выдвинуты более высокие требования к соответствующему оборудованию высокоскоростных поездов, включая мощные тяговые трансформаторы.

Изделия серии параарамидной бумаги в основном используются в области сотовых материалов. По сравнению с сотовыми материалами из метаарамидной бумаги, комплексные механические свойства сотовых материалов из параарамидной бумаги значительно улучшены по сравнению с сотовыми материалами из метаарамидной бумаги. Его прочность в 5 раз выше, чем у стали того же качества, но его плотность составляет всего одну пятую от плотности стали. Однако из-за его высокой стоимости он обычно используется в области сотовых материалов с более высокими требованиями к прочности.

2. Основные сферы применения арамидных сотовых заполнителей
Авиационная сфера: После того, как материалы из арамидной бумаги с сотовым заполнителем объединяются с панелями для формирования сэндвич-структуры, они могут использоваться в качестве одной из идеальных структурных форм и широко используются в области авиации. Основные детали применения включают закрылки, элероны, передние кромки вертикального хвостового оперения, рули, утки, фюзеляжи, лопасти, обтекатели, обтекатели, стеновые панели, двери, полы и другие детали, а также большую жесткость и вторичные несущие нагрузку части самолета. Как предпочтительный материал сердечника для композитных сотовых сэндвич-структур самолетов, он может уменьшить структурную массу самолета и достичь передачи волн, снижения шума и теплоизоляции функциональных компонентов. По статистике, в отечественном самолете Z-9 имеется более 280 сотовых панелей Nomex, что покрывает около 80% всего самолета. сотовые панели американского истребителя F-111 составляют более 90% всей внешней площади. C919 использует большое количество сотовых сердечников в нескольких частях самолета, чтобы удовлетворить потребность в снижении веса. Ожидается, что спрос на арамидные сотовые сердечники для одного полета составит более 10 миллионов юаней.

Поле корабля: Сотовые сэндвич-структуры могут не только уменьшить вес пустых кораблей, улучшить маневренность и ударопрочность кораблей, но и значительно улучшить коррозионную стойкость и «скрытность» кораблей. В последние годы военно-морские силы разных стран также использовали сотовые сэндвич-материалы для надстроек, таких как рубки, переборки и потолки самолетов надводных кораблей, чтобы улучшить всесторонние характеристики кораблей во всех аспектах. Катер береговой охраны США использует сотовую структуру Nomex для замены асбестового картона, что не только снижает вес катера более чем на 9 тонн, но и устраняет потенциальные опасности, вызванные асбестом. Внутренняя отделка авианосца «Ляонин» использует более 100 000 квадратных метров арамидных листов по цене 1500–2000 юаней за квадратный метр. Понятно, что основные научно-исследовательские институты Китайской судостроительной промышленной корпорации начали использовать арамидные сотовые листы в качестве легких проектов внутренней отделки кораблей.

Область железнодорожного транзита: Арамидные материалы могут эффективно снизить потребление энергии и шум высокоскоростных поездов. Они использовались в боковых панелях, панелях крыши, сиденьях, перегородках, багажных полках и панелях световых люков высокоскоростных железнодорожных транспортных средств для снижения веса транспортного средства и увеличения скорости поезда. Электропоезда со скоростью свыше 200 километров в час должны использовать большое количество материалов из арамидной бумаги с сотовым заполнителем. Чанчуньский пассажирский вагонный завод CRH-5 EMU рекомендует использовать арамидные сотовые материалы в качестве материалов для сэндвич-структуры для высокоскоростных поездов с годовым спросом на арамидные сотовые материалы толщиной 10-15 мм на 50 000 квадратных метров. Кроме того, новые модели, такие как стандартные электропоезда, спальные вагоны и новые энергетические низкопольные вагоны, также используют арамидные сотовые структуры в дизайне интерьера для удовлетворения потребностей в легком весе и комфорте.

Кроме того, сотовые материалы на основе арамидной бумаги могут также использоваться при производстве лопастей ветряных турбин, кораблей и яхт, гоночных лодок, лыж, автофургонов и других изделий.

В настоящее время мировые мощности по производству арамидных волокон составляют около 140 000–150 000 тонн, из которых более 50 000 тонн — это метаарамидные волокна, а 90 000–100 000 тонн — параарамидные волокна. Что касается метаарамидных волокон, то около 60% из них используются в относительно низкоуровневых промышленных фильтрационных областях в Китае, и только около 10% используются в высококачественных изоляционных и сотовых материалах. Что касается параарамидных волокон, то 40% используется для армирования оптических волокон в Китае. 20% используется для пуленепробиваемой защиты, военных пуленепробиваемых шлемов, перчаток и т. д. 20% используется в автомобильной резиновой промышленности и 20% используется в композитных материалах.

Арамидная бумага: Согласно статистике, номинальная производственная мощность арамидной бумаги в мире составляет около 20 000 тонн/год, а эффективная производственная мощность — около 12 000 тонн/год. Мировой спрос на арамидную бумагу составляет около 10 000 тонн/год, а основную долю рынка занимает DuPont. Согласно данным, собранным CITIC Securities Research Institute, мировая арамидная бумага в основном используется для электроизоляции и материалов для сотовых заполнителей, составляя 64% и 34% соответственно. Если сравнивать структуру мирового потребления, то 90,76% спроса на арамидную бумагу в моей стране в 2020 году приходится на электроизоляцию, в то время как потребление сотовых конструкционных материалов и других композитных материалов составляет всего 9,24%.

В настоящее время основным отечественным производителем арамидной бумаги является Minshida. Minshida является первым производителем арамидной бумаги в Китае. В настоящее время ее доля на мировом рынке арамидной бумажной продукции занимает второе место, уступая только DuPont в Соединенных Штатах.

Согласно расчетам, из 100-килограммового куска арамидной бумаги можно изготовить 3 кубических метра сотовых заполнителей, теоретическая производственная мощность арамидных сот в мире может достичь 2,04 миллиона кубических метров, а теоретическая производственная мощность арамидных сот на китайском рынке может достичь 240 000 кубических метров. Эффективная производственная мощность арамидных сотовых заполнителей составляет около 54 000 кубических метров.

В настоящее время основным отечественным производителем арамидных сотовых сердечников является AVIC Composites. Производство сот AVIC Composites в основном распределено в Пекине и Наньтуне. Среди них крупногабаритная линия по производству сот в Наньтуне имеет международный передовой уровень и высокую степень автоматизации. Ее продукция в основном предназначена для сферы гражданских самолетов и в основном для иностранных торговых клиентов, таких как Airbus, Boeing и Yaqi.

В последние годы моя страна продолжала увеличивать свою политическую поддержку материалов из арамидного волокна и арамидной бумаги. В частности, быстрое развитие в моей стране высокоскоростных поездов, отечественного самолетостроения, авианосцев и других отраслей промышленности по производству оборудования в последние годы привело к разработке арамидной изоляционной бумаги и материалов для сотового заполнителя из арамидной бумаги.

С ростом сфер применения арамидной бумаги ожидается, что рынок арамидной бумаги будет иметь хорошие перспективы развития. Согласно сторонним публичным данным, потребление арамидной бумаги в Китае увеличилось с 2742 тонн в 2017 году до 4215 тонн в 2021 году и, как ожидается, достигнет 12357 тонн в 2028 году. Сотовая структура является лучшей несущей конструкцией в аэрокосмической области и будет существовать в структурном проектировании самолетов и космических кораблей в течение длительного времени.