近日,上海榕融新材料投資38億元建設的耐高溫氧化鋁連續纖維實現量產,目前產能已經就達到 700 噸,未來將達到年產10000噸,成為國內首家實現該類產品連續化生產并達到較高產能的企業,填補國內行業空白。
1、氧化鋁連續纖維有何用途
氧化鋁連續纖維是國際公認的耐高溫熱端構件新一代主力材料,具備熔點高、熱導率低、絕緣性好、抗化學侵蝕能力強等特性。該材料在制備耐燒蝕隔熱復合材料方面擁有優勢,適用于航空、航天、船舶、熱電、石油化工、半導體、汽車以及高溫爐膛等高端領域。氧化鋁連續纖維此前在中國未能實現穩定量產。
應用方面,氧化鋁纖維覆蓋航空、航天、船舶、熱電、石油化工、半導體、汽車以及高溫爐膛等多個高端領域,主要以增強復合材料、高溫隔熱材料、催化過濾材料、生物醫學材料等形態出現,比如加熱爐、窯爐襯里及電子元件煅燒爐等。
制備方法方面,主要有卜內門法、熔融抽絲法、浸漬法、預聚合法、淤漿法、溶膠-凝膠法、靜電紡絲法等。
其中卜內門法主要由英國ICI發明,制得的產品多為短纖維,強度一般;熔融抽絲法由美國TYCO開發,可制得形狀較為復雜的連續纖維,但產品性能不易控制,纖維質量較差;溶膠凝膠法與靜電紡絲工藝相結合是目前能夠制得最符合市場需求的方法,不過距離大規模生產還具有較大挑戰。

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纖維,可廣泛用作高溫耐火材料、復合材料的結構增強材料。
其中,氧化鋁短纖維可用于高端窯爐內襯、汽車三元催化器的襯墊中;氧化鋁連續纖維在新能源、復合材料等領域展現出獨特的應用價值,使用其制備的增強聚合物復合材料具有透波性好、質量輕的特點,有望在電路板、電子器械、雷達罩和電池等工具或器件中得以應用。
據已經實現氧化鋁纖維產業化的莫綸(珠海)控股集團有限公司的創始人馬小民介紹,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,將達千億級市場規模。
目前全球氧化鋁纖維市場主要由國外企業壟斷,尤其是美國企業占據主導地位,如美國DuPont公司、美國3M公司等,另外日本三菱公司、英國ICI公司等也占據一定的市場份額。
3、目前我國有多家企業實現了產業化突破
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展的軍備材料,屬國家重點需求材料。歐美發達國家將其作為戰略儲備材料,對我國進行技術封鎖,部分產品禁售,非禁產品進行高價、限量銷售。

我國早年因為人力和物力投入較少、相關技術發展滯后等原因,氧化鋁連續纖維的研發及生產技術水平與國際先進水平的差距較大。我國在耐高溫新材料領域起步較晚,幾乎從2000年之后才開始進行連續纖維的研發,而部分發達國家在20世紀70年代已經實現量產。
據了解,國內最早中試成功的是浙江歐詩漫晶體纖維有限公司,并建成了國內第一套氧化鋁纖維連續生產裝置;2015年魯陽節能實現了氧化鋁纖維針刺毯的量產。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也實現了產業化突破。
此前,因為技術被“卡脖子”,一款該原材料,進口要經過加拿大轉運,售價每公斤2萬元左右。該廠投產后,完全國產化,售價僅需幾千元。