國產(chǎn)碳纖維在電力行業(yè)應用關鍵技術開發(fā)
- 最后修訂: 2010-04-19
國產(chǎn)碳纖維在電力行業(yè)應用關鍵技術開發(fā)
國家高技術研究發(fā)展計劃,簡稱863計劃,這源于1986年3月,面對世界高技術蓬勃發(fā)展、國際競爭日趨激烈的嚴峻挑戰(zhàn),鄧小平在王大珩、王淦昌、楊嘉墀和陳芳允四位科學家提出的“關于跟蹤研究外國戰(zhàn)略性高技術發(fā)展的建議”上,作出“此事宜速作決斷,不可拖延”的重要批示。在此基礎上,黨中央、國務院果斷決策,于1986年11月批準啟動了以跟蹤國際高技術水平、縮小同國外的差距、力爭在我國有優(yōu)勢的高技術領域有所突破為目標的國家高技術研究發(fā)展計劃。863計劃是一項具有明確國家目標的國家科技計劃。目前正在執(zhí)行的是“十一五”863計劃。
“十一五”期間,863計劃以增強我國在關鍵高技術領域的自主創(chuàng)新能力為宗旨,主要解決事關國家長遠發(fā)展和國家安全的戰(zhàn)略性、前沿性和前瞻性高技術問題,重點落實《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》提出的前沿技術和部分重點領域中的重大任務,并統(tǒng)籌安排高技術的集成應用和培育新興產(chǎn)業(yè)生長點,發(fā)揮高技術引領未來發(fā)展的先導作用。
在“十一五”期間的863計劃中,也有與紡織行業(yè)相關的重點項目,在新材料技術領域中,“國產(chǎn)碳纖維在電力行業(yè)應用關鍵技術開發(fā)”名列其中。
■ 項目內(nèi)容
隨著國產(chǎn)高性能碳纖維工程化技術取得重大突破,千噸級碳纖維裝置在國內(nèi)陸續(xù)建立,推動國產(chǎn)碳纖維應用是促進我國碳纖維產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。本項目以電力運輸和風力發(fā)電領域碳纖維復合材料應用為突破口,重點開發(fā)國產(chǎn)碳纖維復合材料導線及桿塔制備關鍵技術,降低輸電線路損耗;開發(fā)風力發(fā)電用國產(chǎn)碳纖維復合材料大型葉片關鍵技術,實現(xiàn)大型風機葉片減重。
通過國產(chǎn)碳纖維復合材料在電力行業(yè)的應用,提高輸電效率和風能利用率,推動相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。項目設置 “國產(chǎn)碳纖維復合材料導線及桿塔關鍵技術開發(fā)”和“風力發(fā)電用國產(chǎn)碳纖維復合材料葉片關鍵技術研究”兩個課題。
■ 課題目標
國產(chǎn)碳纖維復合材料導線及桿塔關鍵技術研究目標:開發(fā)國產(chǎn)碳纖維導線及桿塔工程化關鍵技術,實現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維復合增強導線及桿塔的穩(wěn)定、批量化生產(chǎn)。主要研究內(nèi)容:國產(chǎn)碳纖維與玄武巖纖維混雜復合芯的優(yōu)化;高性能復合拉擠成型技術;復合芯導線可連續(xù)過滑車的接續(xù)金具及其保護裝置;復合芯導線在500KV及其以上等級高壓線路的應用;復合材料電力桿塔的結構優(yōu)化設計和推廣應用。主要考核指標:復合芯導線:單根長度≥7000m;抗拉強度2200~2400MPa;體積密度1.9~2.0g/cm3;線膨脹系數(shù)1.0~1.6×10-6/℃;強度損失≤5%(200℃、720h);生產(chǎn)速度每分鐘≥1.5m;成本控制在鋼芯的4倍內(nèi)。碳纖維復合材料桿塔:體積密度≤2.0g/cm3,常溫抗壓強度≥120MPa;耐電壓5000V/mm;工作溫度-50℃~120℃;阻燃性能:不延燃,符合A級阻燃要求;成本比鐵塔低10%以上。制備出碳纖維復合芯導線1.2萬公里、碳纖維復合材料桿塔5000基,在國內(nèi)不同地域建立電力試驗線50條。
本方向安排課題1項,國撥經(jīng)費控制在650萬元,配套經(jīng)費與國撥經(jīng)費的比例不低于5∶1,支持年限不超過3年。 國產(chǎn)碳纖維復合材料大型葉片關鍵技術研究目標:完成2兆瓦級以上大型風力發(fā)電機組碳纖維復合材料葉片的設計制造,葉片質量達到國際同類產(chǎn)品水平,國產(chǎn)碳纖維葉片投入風力發(fā)電實際運行考核。主要研究內(nèi)容:碳纖維復合材料大型葉片專用材料體系優(yōu)化;碳纖維復合材料大型葉片結構設計;碳纖維復合材料大型葉片成型工藝技術;碳纖維復合材料大型葉片應用技術。主要考核指標:葉片技術指標:額定功率>2000KW, 葉片長度>39m;葉片重量比同類型的玻璃纖維復合材料葉片減重>10%;價格與同類型的玻璃纖維復合材料葉片相比不高于10%;工作溫度-30℃~50℃。葉片裝機運行考核:連續(xù)運轉2000小時以上。