美日德为何不带中国玩!十大限制出口材料大盘点

来源:xincailiaozaixian    发布时间:2019-01-09 21:55:31



  • 美国时间2016年3月7日,美国商务部在其网站发布消息,以违反美国出口管制法规为由,将中兴通讯等中国企业列入“实体清单”,对中兴采取限制出口措施,遭到了中国商务部强烈不满和坚决反对。


  • 日本时报2015年5月26日报道,日本警方当天逮捕了3名犯罪嫌疑人,据称,此三人涉嫌向中国某公司非法出口碳纤维材料,而这种材料可以用于军事用途。


  • 美国《华尔街日报》2015年4月9日报道,美国政府禁止企业向与世界上运算速度最快的超级计算机有关的中国设施出口技术。由于中国的四个超级计算机技术中心采用美国的有关技术,美国政府此举实际上禁止了英特尔等公司向中国出售用于升级系统的新一代芯片。

 

长期以来,某些发达国家一直维持着高科技产品对华的出口禁令,尤其是最近几年中国科技的崛起,他们更注重对我国的出口限制,试图在一定程度上延缓中国科技的发展。


一代材料,一代装备,一代科技。高性能材料的研发往往需要耗费大量的时间,投入大量人力和巨额财力。虽然小编知道一些发达国家不乐意带着我们一起玩各种高科技材料或制品,但是面对这种时不时赤裸裸的“抛弃”心里还是塞塞的。



艰难的外部条件往往也能催生内部的变革与创新。2015年7月31日,我国商务部官网发布《关于加强部分两用物项出口管制的公告》,表示为维护国家安全,将对部分无人驾驶航空飞行器和高性能计算机实施出口管制,可谓为中国制造争了一口气。以此为动力,今天新材料在线小编就带大家来一起盘点十大外国限制出口中国的材料,共同努力,早日见证超越的那天!


 1 
碳纤维


碳纤维:指碳的重量占 90%以上的纤维状碳材料。碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成的材料,就是碳纤维复合材料(CFRP)


全复合材料生产的无人机机翼


碳纤维复合材料中最重要的碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。其比模量比钢和铝合金高5倍,比强度要高3倍。而碳纤维的比重,一般在1.6左右,是铝的二分之一,钢的五分之一。碳在各种溶剂中不溶解,在隔绝空气的惰性环境中(常压下),在高温时也不会熔融,而且是在2000摄氏度以上唯一强度不下降的已知材料。只有在10Mpa压力和3000K 以上高温条件下,才不经液相直接升华。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,CFRP都具有很高的优势。


法国M51潜射洲际导弹的壳体生产


法国M51潜射洲际导弹的壳体生产,目前,只有美、法、中、日、俄掌握该项技术


事件:

日警方曾以涉嫌非法出口管制商品的罪名逮捕3名日本人近藤正二。碳纤维可用于制造武器,一定强度以上的碳纤维需要获得批准才能出口。近藤正二等3人涉嫌于2011年借道韩国,向中国出口总长数千米的碳纤维材料。这已经不是第一次因为所谓走私碳纤维而发生中国人被捕事件。

 

碳纤维的主要应用:

碳纤维被称为“新材料之王”,是一种物理性能优异的材料,能够耐受高温而不失强度,对一般的酸、碱有良好的耐腐蚀作用,广泛应用于航空、航天和国防军工等多领域,对支撑我国制造业转型升级、保障国防安全等具有重要作用。


由于其特殊性,该生产技术在冷战时期属于技术密集型和政治敏感材料,以美国为首的巴黎统筹委员会对当时的社会主义阵营实行禁运。冷战结束后,由于碳纤维的高技术含量、高利润回报,西方国家仍然对我国实施禁运,尤其是在聚丙烯腈(PAN)原丝生产技术进口方面。


军用高强度碳纤维原丝和其生产技术是西方国家对中国严格禁运的最重要技术,和这个等级的禁运相提并论是核武器技术。

 

全球企业:现在国际碳纤维材料市场,小丝束碳纤维技术目前被日本东丽、东邦和三菱等企业控制,市场占有率70%,大丝束碳纤维由美国卓尔泰克、德国西格里公司和日本东邦集团控制,市场占有率80%左右。中国的碳纤维技术目前比较落后,该行业尚处于起步阶段。

 

国内企业:江苏航科、中复神鹰等


 2 
聚酰亚胺



聚酰亚胺:聚酰亚胺(Polyimide),缩写为PI,是主链含有酰亚氨基团(─C─N─C─)的聚合物。聚酰亚胺主要分为脂肪族和芳香族两类,其中获得商业化应用的是芳香族。


聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一,耐高温达400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃,无明显熔点,高绝缘性能,已经应用于各国航天航空领域以及美国军用舰船上的基本配置。可以在超高温、超低温、高盐雾、强噪声、强腐蚀、强辐射等极端条件下长期服役,具有极高的可靠性和质量保证。

 

事件:

目前,只有少数国家具备生产聚酰亚胺泡沫材料的能力,由于应用领域的特殊性,技术和产品都不对中国出口。

 

聚酰亚胺的主要应用:

聚酰亚胺纤维的主要应用领域为环保行业的工业高温除尘过滤材料、航空航天行业的轻质电缆护套及耐高温特种编织电缆、其他领域的过滤、隔火毡、防火阻燃服装及先进复合材料的增强剂等。发达国家大都花费大量资金和时间致力于开发该种材料。现在美国、日本、俄罗斯和欧洲都已经达到较高水平。


赢创高选择性聚酰亚胺真空纤维


战机用电缆护套采用聚酰亚胺纤维,可以大大减轻重量。比如目前俄罗斯自身苏27、苏30、苏35等战机上配备的都是聚酰亚胺纤维编织电缆,而出口到我国则全部使用传统的电缆护套,增重至少500公斤。这意味着同样型号的战机,我国的军机少装两枚导弹,作战能力大大降低。

 

聚酰亚胺薄膜是新一代照明基础材料。聚酰亚胺薄膜(PI膜)是生产FPC和COF的关键原材料,决定中间品挠性覆铜板的品质和用途,进而影响产品品质和售价。目前,国内厂商生产用的高端电子级PI膜几乎全部依赖进口,国外前五大供应商占据了94%的全球份额。


聚酰亚胺薄膜用于三层FCCL,双层FCCL和覆盖膜上。


聚酰亚胺泡沫最早由International Harvester公司于20世纪70年代实现商品化,后来与NASA及美国海军合作,进一步提高阻燃性、降低烟气及毒性,以用于航天和海洋领域。后来该公司被Degussa公司(后更名为Evonik公司)收购,目前名为Evonik Foams公司,是世界上聚酰亚胺泡沫生产量最大的公司,其产品基于P84树脂,商品名为Solimide(软质泡沫)。


聚酰亚胺泡沫在燃烧时无毒、无烟


目前,基本上所有美国军舰及其他15个国家的海军均应用了聚酰亚胺泡沫,用于水面战舰和潜艇隔热隔声材料,而国内军舰现在使用的还是岩棉和玻璃棉等低端材料,其重量是聚酰亚胺泡沫的10倍,重量高、易吸水失效、施工和维修困难等等缺点。因此采用聚酰亚胺作为替代将是大势所趋。

 

聚酰亚胺泡沫应用范围大致为军事及航天占70%,商业航空占25%,工业占5%。近十年来,聚酰亚胺泡沫年消费量预计以5%左右的速度增长,并可能会进一步增至10-20%。目前国内尚难以买到聚酰亚胺泡沫商品,小批量购买价格十分昂贵。

 

全球企业:

全球PI技术集中在少数国家的少数公司中,技术严密封锁!

PI纤维产品:全球供应集中于奥地利赢创一家,商品名“P84”;俄罗斯也有少量军工产品,并不对外销售;

PI薄膜产品:全球供应集中于杜邦、宇布兴产、钟源化学等少数几家公司;

PI工程塑料:全球供应集中于沙特基础化学公司和杜邦,高端产品由于应用领域的特殊性,技术和产品基本不对中国出口。

 

国内企业:

目前,国内公司中有深圳惠程、丹邦科技和康达新材等涉足聚酰亚胺领域。国内生产装置多数为百吨级(国外基本是千吨级),且产品90%以上是薄膜。2014年3月康达新材公告研制的舰艇聚酰亚胺绝热材料通过了军方的研制鉴定审查,打破国外垄断。


 3 
钨合金



钨的性质钨呈银白色,其熔点高达3400℃,是熔点最高的金属。密度为19.3克/厘米3,为钢的2.5倍,与黄金相当。钨的导电性较好,膨胀系数也较小,常温下比较稳定。钨与氢不起作用,在高温下钨与碳以及一些含碳气体反应生成具有重要工业价值的坚硬难熔的碳化物。钨耐蚀性好,在室温下与任何浓度的酸和碱都不起作用,但能迅速地溶于氢氟酸与浓硝酸的混合液,在氧化性溶盐(如硝酸钠等)中会严重腐蚀。


事件:

稀土、钼钨等稀有资源均涉及武器、高科技制造,中国对那些以关系国家安全为由禁止向中国出口武器、高科技的国家,禁止出口稀土、钼钨等稀有资源


钨合金的主要应用:

在国防领域中,钨最主要的应用是制造含钨合金钢。含钨结构钢是制造现代兵器的主要钢种,用于制造火炮炮管的含钨钢可有效克服其回火脆性倾向,提高钢的强度和淬透性,另外,钨是航空发动机用高温合金、火箭喷管等关键原料。目前,研究中的电磁炮导弹轨均选择钨银或钨铜材料来制造。此外,含钨工具材料如高速钢、硬质合金也广泛用于武器和航空航天设备制造与加工。相关资料显示,在我国,钨的军工需求占钨需求量的11%,而美国军工用钨的需求占比更是达到了20%。

 

在工业上,钨主要用于硬质合金、钨材、钨化工和钨钢,被誉为“工业的牙齿”。

 

钨资源丰富,高附加值钨制品不足


中国虽然钨储量丰富,全球绝大部分钨供应来自中国,钨探明储量中国占比达到60%以上,但是中国钨企业深加工产品和技术创新能力与国外大型钨企业相比差距很大,硬质合金产品以中低档为主,而且大多数还只是烧结态产品,高性能、高精度的高档硬质合金数控刀片等高技术含量、高附加值的钨制品仍需从国外进口。


 4 
贫铀


U235含量比天然铀更低的铀叫贫铀,贫铀能大幅提升穿甲强度或装甲抗度,军事上常用做贫铀弹或装甲板材。



事件:

美国禁止出口贫铀等给中国,该被禁产品认为“可能增强中国军事实力”,国务部称该条例的出台是为了保障国家安全。

 

主要应用领域: 

贫铀弹:指使用含98%浓度的铀与铝和钛合成的高密度、高韧性合金制作弹芯的炮弹和炸弹,贫铀弹爆炸时,能产生6000度的高温,化学反应,穿透力极强,性能好于钨合金弹芯。多用来穿透坦克装甲和高防护建筑物。

 

贫铀装甲:贫铀在军事装备上用途最广的就是装甲车的防护装甲。装上这种装甲的车辆一般的炮弹就难以穿透它。美国生产的M1A1坦克采用了贫铀装甲,大大提高了坦克防护能力。美军的装甲车一般都加装有贫铀合金层。

 

铀矿石储量国内外差距: 

国外:按照铀矿石储量的保证程度排序,拥有超过150万吨地质储量的澳大利亚公司必和必拓首屈一指(占世界总储量的43%),拥有53.8万吨铀储量的俄罗斯公司APM3稳居第二位(14%),居第三位的是法国AREVA公司(约14%),紧随其后的是加拿大公司Cameco和哈萨克斯坦核工业公司。


美国为世界第四大铀资源国和第八大铀生产国,尽管美国拥有丰富的铀矿资源,但对境内铀矿开发有着非常严格的规定。

 

国内:中国现有铀矿的情况并不理想,在全国200余座铀矿中,大部分为中小型矿床,而全球已知的、储量规模在500吨以上的582个矿床中我国仅占10余个,并且矿石品位以中低品位居多。目前,仅有江西抚州、新疆伊宁两地的铀矿能达到300吨的产能。


 5 
超高纯钛



主要应用领域:

超高纯钛被广泛应用于超大规模集成电路制造、高端新型钛合金等产业,对航空航天、国防建设起着至关重要的作用,市场价高达100万元/吨。

 

目前国内落后国外多少年:

超高纯钛属国家战略性新材料,长期以来只有美国霍尼韦尔、日本东邦和大阪钛业3家公司能生产,并对我国严格限制出口。宁波江丰电子材料公司董事长姚力军带领团队自主研发攻关,将纯度为99.8%的海绵钛提纯至99.999%的钛晶体,再通过真空电子束熔炼设备,将晶体铸造成高纯度钛材。目前,“年产250吨电子极低氧超高纯钛项目”已正式投产,产出了中国第一炉低氧超高纯钛,彻底打破了美日等国长期垄断。

 

国内外公司:

国外:美国霍尼韦尔 日本东邦  大阪钛业

国内:宁波江丰电子材料公司  宁波创润新材料有限公司


 6 
马氏体时效钢


以无碳(或微碳)马氏体为基体的,时效时能产生金属间化合物沉淀硬化的超高强度钢。



主要应用领域:

一些国家在马氏体时效钢的生产、进出口方面受到国际社会的密切监控。


1、马氏体时效钢用于制造铀浓缩用气体离心分离机,这利用了该钢种的极高强度、良好的加工性能以及优异的尺寸稳定性等特点,很少有其它材料能胜任这一用途。


2、马氏体时效钢其他方面的使用也极具特色。例如,供给伊朗马氏体时效钢就是一个存在争议的话题,因为伊朗在生产马氏体时效钢方面存在难度,而这对伊朗要进行大规模铀浓缩来说是一主要阻力。


3、马氏体时效钢还在火箭发动机壳体,导弹壳体,捆绑带,导弹陀螺仪表内,外挠性接头,铀浓缩用离心分离机的旋转筒,直升飞机起落架,水翼船支柱,高压容器,扭力转动轴,飞机用高强度齿轮,高强度轴承,高压传感器,紧固件,弹簧,以及铝合金压件模和挤压模,精密模具等方面获得广泛的应用。


国内外公司:

国外:国际镍公司(INCO),钨钒高速工具钢公司(Vasco)等

国内:抚顺特钢等


 7 
含氟化合物




在军用尖端材料中,含氟材料占近一半(由于其独特优异的稳定性和其它物理特性);作为氟化工产业的重要产品,含氟新材料在空间探索、卫星通信、信息革命、半导体材料加工、新能源电池隔膜等领域应用广泛,是首选且不可替代的基础材料。


主要应用领域: 

我国在氟化工与含氟新材料方面与欧、美、日已形成四足鼎立之势,但与发达国家在品种、应用、研发和规模上还有巨大差距,许多国内发展急需的含氟新材料项目还有待加快开发和建设。国内含氟聚合物技术和产品比国外要落后十几年,还没有突破发达国家在1980年前的水平。国内产品多占据着全球含氟聚合物的低端市场。长期以来,我国的含氟新材料一直处于功能性和价值链的低端,高附加值的下游产品依赖进口,应用研发不足。

 

国内外企业:

国外:美国 AP公司、普拉塞尔技术有限公司 ; 日本的关东电化公司、三井化学公司等

国内:天合化工


 8 
金属磁性材料


铁镍钼材料在国内军工领域应用最为广泛。钼被俗称为“战争金属”。原因很简单:把钼加到钢里,钢的强度,韧性以及耐高、抗腐蚀的本领都会得到很大的提高。



钼是重要的战略物资,全世界大部分的钼仍被用来制造枪炮、装甲车、坦克等战争武器。并且随着时代的进步,钼还被广泛应用于航空航天、核工业等国防军工领域。钼主要用于制造金属材料和新能源开发研究领域,产品主要应用于航天、国防、稀土冶炼、磁性材料、电光源、电子元器件、化工设备、医疗器械、冶金机械、熔炼设备、石油、等行业。


在军工上,美国磁性材料公司要占有60%以上市场;工业上韩国企业占了70%的市场。

 

国内外企业:

国外:日立金属;美磁公司(MAGNETICS)

国内:东磁的高端铁氧体批产材料如DMR95(PC95)、DMR50(PC50);


 9 
磷酸三丁酯

磷酸三丁酯,中文代号TBP,无色、有刺激性气味的液体。

 

应用:

在铀纯化研究和工业中。除日本、阿根廷采用胺类萃取纯化,美国的麦楚玻利斯采用干法纯化外,西方各国普遍采用对高浓度铀的TBP萃取工艺。高浓度铀TBP溶剂萃取就是以铀化学浓缩物为原料,通过TBP溶剂萃取纯化,生产核电纯的UO2。即首先以铀化学浓缩物为原料,制备出高浓度铀溶液,然后用TBP萃取,负载有机相经洗涤后,采用稀酸反萃取,获得高纯度硝酸铀酰溶液,再经沉淀、碳酸铵转型结晶、煅烧、还原等工序,最终制得核电纯UO2。


 10 
陶瓷基复合材料


陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能,而其致命的弱点是具有脆性,处于应力状态时,会产生裂纹,甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合,则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展,从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。



事件:

1987年美国能源部开始实施陶瓷基复合材料的研发计划,国防部和宇航局(NASA)等单位也投入大量人力和经费。仅1992年美国投入陶瓷基复合材料应用研究的经费高达3500万美元。近年来美国国防部一直把这项技术列入重点投资项目。

 

应用:

陶瓷基复合材料的潜在应用领域广泛,包括宇航、国防、能源、汽车工业、环保、生物、化学工业等,在未来的国际竞争中将起关键的作用。发达国家投入巨资进行研究,美国和西欧各国侧重于航空和军事应用,日本则力求把它应用在工业上。

据悉,SiCf/SiC已得到较成功的应用。NASA开展陶瓷燃气轮发动机(AGT)研究课题,研制的叶片、燃烧室涡形管等构件已通过热试验。法国SEP公司用陶瓷基复合材料制成的SCD-SEP火箭试验发动机已通过点火试车,由于使用了陶瓷基复合材料使结构减轻了50%。

 

国内外现状:

国外:GE航空正计划在阿拉巴马州亨茨维尔建设毗邻的大规模碳化硅(SiC)材料化生产厂,用来生产喷气发动机和燃气轮机上的陶瓷基复合材料(CMC)。公司将投资超过2亿美元建设2家工厂。

国内:国内从20世纪90年代初开始进行纤维对玻璃基复合材料的研究,包括C纤维增强微晶玻璃Cf/LAS、碳化硅纤维增强微晶玻璃SiCf/LAS、SiCf/LCAS,研究内容包括工艺、组成、显微结构、界面结构、力学性能和热处理等方面,开展研究的单位有中科院上海硅酸盐研究所、西安交大、华东理工大学、中国建筑材料科学研究院等,目前尚未有批量生产的报道。


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