تتمتع ألياف الأراميد بمزايا القوة العالية، والمرونة العالية، ومقاومة درجات الحرارة العالية، وخفة الوزن وما إلى ذلك.
تتميز ألياف الأراميد بقوتها العالية، ومرونتها العالية، ومقاومتها العالية لدرجات الحرارة، ووزنها الخفيف. وورق الأراميد ومواد نواة الأراميد العسلية المُصنعة منها ذات تطبيقات واسعة. وتُعدّ مواد أساسية لا غنى عنها في مجالات أخرى.
1. نظرة عامة على المنتج
الاسم الكامل لألياف الأراميد هو "ألياف البولي أميد العطرية". تتميز بخصائص ممتازة كالقوة الفائقة، ومعامل المرونة العالي، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الأحماض والقلويات، وخفة الوزن. طورت شركة دوبونت ألياف الأراميد وسوّقتها بنجاح في الولايات المتحدة في ستينيات القرن الماضي. لا تُستخدم ألياف الأراميد مباشرةً كمنتجات نهائية، بل تُستخدم على الأقل في صناعة الأقمشة أو المواد المركبة المُناسبة لها.
يؤثر تصنيف وأداء ألياف الأراميد بشكل كبير على أداء المنتج النهائي. تُصنف ألياف الأراميد إلى ثلاثة أنواع: أراميد أورثو، وبارا أراميد (أراميد 1414، PPTA)، وميتا أراميد (أراميد 1313، PMTA). من بين هذه الأنواع، تشمل المنتجات الصناعية بشكل رئيسي ميتا أراميد وبارا أراميد. يتميز ورق الأراميد المصنوع من ميتا أراميد نقي بقوة عالية، وتشوه منخفض، ومقاومة عالية لدرجات الحرارة، ومقاومة للتآكل الكيميائي، ومقاومة للهب، وخصائص عزل كهربائي ممتازة، ويُستخدم على نطاق واسع في الدفاع الوطني، والفضاء، والقطارات عالية السرعة، والعزل الكهربائي، وغيرها من المجالات. يتميز البارا أراميد بأداء عام أفضل من الميتا أراميد، ويمكن استخدامه في صناعة الطيران لأغطية محركات الصواريخ الصلبة للصواريخ والمواد الهيكلية الثانوية للطائرات الكبيرة (مثل أبواب المقصورة والنوافذ وما إلى ذلك)، والأجزاء المتعلقة بالجناح، والدروع الواقية للبدن، والخوذات الواقية من الرصاص، والملابس المقاومة للطعن والقطع، وملابس التخلص من الذخائر المتفجرة، والمظلات عالية المرونة، وهياكل السيارات المضادة للرصاص، واللوحات المدرعة، وما إلى ذلك في صناعة الدفاع.
من ألياف الأراميد إلى مادة نواة قرص العسل من الأراميد، تمر عملية الإنتاج بسلسلة من عمليات الإنتاج، مثل صناعة الورق والضغط الساخن. وتعتمد عملية الإنتاج على منتجات مثل ورق الأراميد ونواة قرص العسل من الأراميد.
ورق الأراميد مادة جديدة عالية الأداء، تُحضّر من ألياف الأراميد المُستخدمة في صناعة الورق، وذلك من خلال التشكيل الرطب والتشطيب بدرجات حرارة عالية وعمليات أخرى. نجحت شركة دوبونت الأمريكية في تطوير ورق الأراميد في ستينيات القرن الماضي. وبفضل خصائصه الممتازة، مثل مقاومة اللهب الذاتية، والعزل، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والمتانة العالية، أصبح تدريجيًا مادةً أساسيةً لا غنى عنها لتطوير صناعات ومجالات مهمة مثل الإلكترونيات والاتصالات.
قرص العسل الأراميدي هو بنية حيوية، مصنوعة من ورق الأراميد من خلال سلسلة من العمليات المعقدة مثل اللصق، والتصفيح، والضغط الساخن، والتشذيب، والتمدد، والتشكيل، والغمس، والمعالجة. يتميز بهيكل على شكل قرص العسل الطبيعي ذي الجوانب الستة. يتميز بخفة وزنه، ومتانته العالية، ومعامل مرونته العالي، وثباته الهيكلي القوي، ومزايا عزل الصوت والحرارة، ومقاومة اللهب، وغيرها. يمكن استخدامه كمادة هيكلية خفيفة الوزن وعالية القوة (بشكل أساسي كمادة أساسية)، ويستخدم في مجال الفضاء، والنقل بالسكك الحديدية، والدفاع الوطني، وغيرها. مجال مهم. أصبحت مادة قرص العسل الأراميدي مادة مهمة لتخفيف الوزن في مجالات الفضاء، والنقل بالسكك الحديدية، وغيرها بفضل أدائها الممتاز؛ وفي الوقت نفسه، عند دمجها مع مادة البري بريج، فإنها تحتل مكانة مهمة في مجال امتصاص الأمواج.
سيناريوهات تطبيق مادة النواة العسلية الأراميدية
مادة امتصاص هيكلية شطيرة قرص العسل، المصنوعة من مادة قلب قرص العسل، تُعد مادة امتصاص هيكلية مهمة. تُستخدم هذه المادة بشكل رئيسي في مجال التخفي الراداري؛ فهي تتكون من قرص عسل أراميد مُشبّع بعامل امتصاص ولوحة ناقلة للموجات، تتميز بخصائص ميكانيكية وامتصاصية ممتازة. يعتمد أداء امتصاصها بشكل رئيسي على حجم قرص العسل ونظام الغراء المُشبّع. حاليًا، تتميز هذه المادة بقدرة امتصاص قوية في نطاق التردد من 0 إلى 18 جيجاهرتز.
مادة أساسية من قرص العسل من الأراميد
2. سيناريوهات التطبيق الرئيسية
1. سيناريوهات التطبيق الرئيسية لورق الأراميد
اعتمادًا على التطبيق الوظيفي للمنتج، تشمل مجالات التطبيق اللاحقة للمنتج بشكل أساسي العزل الكهربائي (كمادة عازلة) ومادة قلب قرص العسل (كمادة لتقليل الوزن الهيكلي).
تُستخدم منتجات سلسلة ورق ميتا أراميد بشكل رئيسي في مجال العزل الكهربائي، وتُستخدم كميات قليلة منه في مواد النواة العسلية؛ وتُعدّ المحولات حاليًا المجال الأكثر استخدامًا لورق الأراميد في بلدي. في الوقت نفسه، ومع كهربة السكك الحديدية في بلدي والإنشاءات واسعة النطاق لمترو الأنفاق والسكك الحديدية الخفيفة في المدن، تزداد المتطلبات المتعلقة بالمعدات ذات الصلة بالقطارات عالية السرعة، بما في ذلك محولات الجر عالية القدرة.
تُستخدم منتجات سلسلة ورق البارا-أراميد بشكل رئيسي في مجال مواد اللب العسلي. بالمقارنة مع مادة اللب العسلي المصنوعة من ورق الميتا-أراميد، فإن الخصائص الميكانيكية الشاملة لمادة اللب العسلي المُحضرة من البارا-أراميد تُحسّن بشكل ملحوظ مقارنةً بمادة اللب العسلي المصنوعة من ورق الميتا-أراميد، وتبلغ قوتها خمسة أضعاف قوة الفولاذ من نفس الجودة. مع ذلك، فإن كثافتها لا تتجاوز خُمس كثافة الفولاذ؛ ولكن نظرًا لارتفاع تكلفتها، تُستخدم عادةً في مجال مواد اللب العسلي التي تتطلب قوة عالية.
2. سيناريوهات التطبيق الرئيسية لمادة النواة العسلية الأراميدية
مجال الطيران: بعد دمج مادة النواة العسلية الورقية الأراميدية مع اللوحة لتشكيل هيكل شطيرة، يمكن استخدامها كواحدة من الأشكال الهيكلية المثالية وقد تم استخدامها على نطاق واسع في مجال الطيران. تشمل أجزاء التطبيق الرئيسية اللوحات والجنيحات والحافة الأمامية للذيل الرأسي والدفة والأجنحة وجسم الطائرة والشفرات وقبة الرادار وقبة الرادار وألواح الجدران والفتحات والأرضيات والمكونات الأخرى، بالإضافة إلى المكونات الصلبة الكبيرة والثانوية التي تتحمل الإجهاد للطائرة. وباعتبارها المادة الأساسية الأولى المختارة لهيكل شطيرة العسل المركب للطائرات، يمكنها تقليل الجودة الهيكلية للطائرة وتحقيق انتقال الموجة وتقليل الضوضاء وأداء العزل الحراري للمكونات الوظيفية. وفقًا للإحصاءات، يوجد أكثر من 280 لوحة قرص العسل Nomex للطائرات المحلية ذات التسع أسطوانات المستقيمة، تغطي حوالي 80٪ من الماكينة بأكملها؛ تمثل ألواح قرص العسل لمقاتلة F-111 الأمريكية أكثر من 90٪ من مساحة الشكل بالكامل؛ طائرة C919. يُستخدم عدد كبير من مواد نواة قرص العسل في أجزاء عديدة لتلبية احتياجات خفض الوزن. ومن المتوقع أن يتجاوز الطلب على مواد نواة قرص العسل المصنوعة من الأراميد في رحلة واحدة 10 ملايين يوان.
في مجال السفن: لا يقتصر دور هيكل قرص العسل على تقليل وزن السفينة الفارغة، وتحسين قدرتها على المناورة ومقاومة الصدمات، بل يُحسّن أيضًا مقاومة التآكل والقدرة على التخفي بشكل كبير. في السنوات الأخيرة، استخدمت القوات البحرية في مختلف الدول مواد قرص العسل في الهياكل الفوقية، مثل أسطح السفن والحواجز وأسقف الطائرات، وذلك لتحسين الأداء الشامل لجميع جوانب السفن. يستخدم قارب خفر السواحل الأمريكي السريع هيكل قرص العسل من نوع نومكس ليحل محل ألواح الأسبستوس، مما يُقلل وزن القارب بأكثر من 9 أطنان، ويُزيل أيضًا المخاطر المحتملة التي يُسببها الأسبستوس. يتراوح سعر المتر المربع بين 1500 و2000 يوان. ومن المعروف أن معاهد الأبحاث الرئيسية التابعة للمجلس الأعلى للصناعات الكيميائية قد بدأت باستخدام ألواح قرص العسل المصنوعة من الأراميد في مشاريع تصميم داخلية خفيفة الوزن للسفن.
في مجال النقل بالسكك الحديدية: تُقلل مواد الأراميد بشكل فعال من استهلاك الطاقة والضوضاء في القطارات عالية السرعة. وقد طُبقت هذه المواد على الألواح الجانبية، وألواح السقف، والمقاعد، والحواجز، ورفوف الأمتعة، وألواح السقف في مركبات السكك الحديدية عالية السرعة لتقليل وزن المركبة. لزيادة سرعة القطار، تحتاج المركبات التي تزيد سرعتها عن 200 كم/ساعة إلى استخدام كمية كبيرة من مادة ورق الأراميد الشبيهة بخلايا النحل. ويوصي مصنع حافلات تشانغتشون باستخدام مادة ورق الأراميد الشبيهة بخلايا النحل كمادة هيكلية بين الطبقات في القطارات عالية السرعة لوحدات CRH-5 EMUs. ويصل الطلب السنوي على مواد ورق الأراميد الشبيهة بخلايا النحل بسمك 10-15 مم إلى 50,000 متر مربع؛ وفي ظل متطلبات خفة الوزن والراحة، تعتمد الموديلات الجديدة، مثل عربات السكك الحديدية الأرضية، أيضًا على هيكل ورق الأراميد الشبيه بخلايا النحل في تصميم أجزائها الداخلية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام مادة قلب العسل الورقية المصنوعة من الأراميد في تصنيع شفرات المروحة والسفن واليخوت وقوارب التجديف وألواح التزلج على الجليد والمركبات الترفيهية وغيرها من المنتجات.
3. العرض والطلب في الصناعة
1. العرض والطلب على ألياف الأراميد
في الوقت الحالي، تتراوح الطاقة الإنتاجية العالمية لألياف الأراميد بين 140,000 و150,000 طن، منها أكثر من 50,000 طن ألياف ميتا-أراميد، و90,000-100,000 طن ألياف بارا-أراميد. يُستخدم حوالي 60% من ألياف ميتا-أراميد في مجال الترشيح الصناعي منخفض التكلفة نسبيًا في الصين، بينما يُستخدم حوالي 10% فقط في مجالات العزل عالي الجودة ومواد النواة العسلية. أما ألياف بارا-أراميد، فيُستخدم 40% منها في تقوية الألياف في الصين؛ و20% في الحماية من الرصاص، والخوذات والقفازات العسكرية المضادة للرصاص، وغيرها؛ و20% في صناعة مطاط السيارات؛ و20% في المواد المركبة.
2. العرض والطلب على ورق الأراميد
ورق الأراميد: وفقًا للإحصاءات، تبلغ الطاقة الإنتاجية الاسمية العالمية لورق الأراميد حوالي 20,000 طن سنويًا، وتبلغ الطاقة الإنتاجية الفعلية حوالي 12,000 طن سنويًا؛ ويبلغ الطلب العالمي على ورق الأراميد حوالي 10,000 طن سنويًا، وتستحوذ شركة دوبونت على الحصة السوقية الرئيسية. ووفقًا للبيانات التي جمعها معهد سيتيك لأبحاث الأوراق المالية، يُستخدم ورق الأراميد العالمي بشكل رئيسي في العزل الكهربائي ومواد النواة العسلية، بنسبة 64% و34% على التوالي؛ وبمقارنة هيكل الاستهلاك العالمي، فإن 90.76% من طلب ورق الأراميد في بلدي عام 2020 يأتي من الأجهزة الكهربائية. أما العزل، في حين أن استهلاك مواد البنية العسلية والمواد المركبة الأخرى لم يتجاوز 9.24%.
حاليًا، تُعدّ مينشيدا الشركة المصنعة الرئيسية لورق الأراميد محليًا. وتُعدّ مينستار أول شركة تُصنّع ورق الأراميد في الصين، وتحتل حاليًا المرتبة الثانية عالميًا في حصتها السوقية العالمية من منتجات ورق الأراميد، بعد شركة دوبونت الأمريكية.
3. العرض والطلب على مادة نواة قرص العسل الأراميدية
وفقًا للحساب الذي يفيد بأنه يمكن تحويل 100 كجم من ورق الأراميد إلى 3 أمتار مكعبة من مادة قرص العسل، فإن القدرة الإنتاجية النظرية لقرص العسل الأراميد في العالم يمكن أن تصل إلى 2.04 مليون متر مكعب، والقدرة الإنتاجية النظرية لقرص العسل الأراميد في السوق الصينية يمكن أن تصل إلى 240،000 متر مكعب؛ تتوافق القدرة الإنتاجية الفعلية مع مادة قرص العسل الأراميد التي تبلغ حوالي 54000 متر مكعب.
حاليًا، تُعدّ شركة AVIC للمواد المركبة المُصنّع المحلي الرئيسي لمواد نواة قرص العسل من الأراميد. ويتم توزيع إنتاج أقراص العسل من AVIC للمواد المركبة بشكل رئيسي في بكين ونانتونغ. ومن بين هذه المدن، يتميز خط إنتاج أقراص العسل كبير الحجم في نانتونغ بمستوى متقدم دولي ودرجة عالية من الأتمتة؛ وتُوجَّه منتجاته بشكل رئيسي إلى قطاع الطائرات المدنية، ومن أبرز عملائها التجاريين الأجانب شركات مثل إيرباص وبوينغ وياكي.
في السنوات الأخيرة، واصلت بلادي تعزيز سياسات دعم مواد ألياف الأراميد وورق الأراميد. ولا سيما في السنوات الأخيرة، ساهم التطور السريع في صناعة القطارات عالية السرعة، وصناعة الطائرات المحلية، وحاملات الطائرات، وغيرها من صناعات تصنيع المعدات، في دفع عجلة تطوير ورق الأراميد العازل ومواد ورق الأراميد ذات النواة العسلية.
مع تزايد استخدامات ورق الأراميد، من المتوقع أن يشهد سوق ورق الأراميد آفاقًا واعدة للنمو. ووفقًا لبيانات عامة من جهات خارجية، ارتفع استهلاك ورق الأراميد في الصين من 2742 طنًا في عام 2017 إلى 4215 طنًا في عام 2021، ومن المتوقع أن يصل استهلاك ورق الأراميد في بلدي إلى 12357 طنًا في عام 2028. يُعد هيكل قرص العسل أفضل هيكل يتحمل الأحمال في مجال الفضاء، وسيظل جزءًا لا يتجزأ من التصميم الهيكلي للطائرات والمركبات الفضائية لفترة طويلة.
ستواصل شركة Suiyin Capital الاهتمام بتطبيق وتطوير المواد الجديدة في مجال الدفاع الوطني والصناعة العسكرية والتصنيع الراقي، واكتشاف الأبطال المخفيين والشركات الرائدة في السوق، واستخدام رأس المال لمساعدة قضية الدفاع الوطني والصناعة العسكرية، والمساهمة في تنمية البلاد، وخلق قيمة للمجتمع.
