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SMC/BMC材料在电气行业的应用

SMC/BMC材料在电气行业的应用. 中国复合材料工业协会 吕琴 二 O 一三年五月 青岛. 目录. 一、复合材料全行业概况 二、电气行业用 SMC/BMC 材料概述 三、电气用 SMC/BMC 基本性能要求 四、 SMC/BMC 在电气行业的应用 五、发展前景. C C I A. 一、复合材料全行业概况. ——经济形势. 总体 经济形势：筑底企稳但回升有限. 2012 年我国进出口总额 38667.6 亿美元，比去年同期增长 6.2% ，增长放缓，尤其是加工贸易增长乏力。出口总额 20498.3 亿美元，进口总额 18178.3 亿美元。

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SMC/BMC材料在电气行业的应用

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Presentation Transcript

  1. SMC/BMC材料在电气行业的应用 中国复合材料工业协会 吕琴 二O一三年五月 青岛

  2. 目录 一、复合材料全行业概况 二、电气行业用SMC/BMC材料概述 三、电气用SMC/BMC基本性能要求 四、 SMC/BMC在电气行业的应用 五、发展前景

  3. CCIA 一、复合材料全行业概况 ——经济形势 总体经济形势：筑底企稳但回升有限 • 2012年我国进出口总额38667.6亿美元，比去年同期增长6.2%，增长放缓，尤其是加工贸易增长乏力。出口总额20498.3亿美元，进口总额18178.3亿美元。 • 美国加速推进“再工业化”战略，促进产业资本回流。 • 外商直接投资已多月呈现负增长，外资有意转向灵猫六国。 进出口 下降明显 基建投资 低增长 房地产业 拖累 • 2012年全国固定资产投资同比名义增长20.6%。 • 基建投资低增长拖累装备制造业。 • 全国房地产开发投资同比名义增长16.2%，较之前30%的增长率下降明显。 • 房地产业拖累相关产业去库存化，去库存化不彻底，经济回升力量难以积聚。

  4. CCIA ——全球复合材料产量及产值 据JEC统计：2011年全球复合材料产量增长近5%，达到870万t，总产值达770亿欧元；复合材料平均单价欧洲为1.3万欧元/t,北美0.9万欧/t,亚洲0.65万欧/t。 2011年全球复合材料产量分布图 数据来源：JEC 2011年全球复合材料产值分布图 数据来源：JEC

  5. CCIA ——全球复合材料产量及产值 航空航天 风能 运动休闲 交通运输 船艇 建筑工程 电子电气 管道 全球复合材料不同应用领域单价 单位：欧元/千克

  6. CCIA ——我国复合材料产量及产值 2012年我国复合材料行业运行呈现下行迹象，增幅首次低于全国GDP的增长水平。我国复合材料全年产量为400万t，同比增长5%。其中，热固性的为270万t，增长2.7%；热塑性的为130万t，增长10%。 2008-2012年中国复合材料产量图 单位：万t

  7. CCIA ——我国复合材料增长与GDP 2009年4万亿投资拉动及风电行业的蓬勃发展推动了复合材料行业的发展，其增速在2010年达到了21.9%的峰值。但之后随着全球金融危机的蔓延和风电市场疲软，复合材料行业出现了下行态势，今年的增长率首次出现低于GDP增长率的情况。

  8. CCIA ——我国复合材料企业亏损情况 2012年我国复合材料企业总体亏损情况比2011年严重，亏损面12.7%，比去年9.5%增长了3个百分点。但是，2012年全年亏损企业数量逐月递减，行业经济运行呈趋稳回升态势。 （数据来源：国家统计局 样本数量：375家规模以上复合材料企业）

  9. CCIA ——我国复合材料产销情况 2012年我国复合材料总体产销情况较2011年平稳，没有出现巨大波动。 2012年与2011年销售率对比图 （%） （数据来源：国家统计局 样本数量：369家复合材料企业）

  10. CCIA ——我国复合材料按工艺分类情况 2012年各工艺产量与2011年对比图 单位：万t

  11. CCIA ——我国复合材料按工艺分类情况 2012年我国热固性复合材料按工艺分类

  12. CCIA ——玻璃纤维 2012年我国玻纤总产量279万吨，同比增长15.5%； 2012年全世界玻璃纤维用量估计为416万吨，用量的地区分布为：亚洲168万吨，北美洲134万吨，欧洲87万吨，世界其他地区28万吨。在亚洲，建筑和建设是最大的玻璃纤维应用市场（占33.6％），其次是电气和电子。 2012年各月玻纤纱产量

  13. 二、电气行业用SMC/BMC材料概述

  14. SMC/BMC是一种干法制造不饱和聚酯玻璃钢制品的模压料。SMC/BMC在60年代初开始出现，60年代末期在世界玻璃钢行业中初具规模。 • 据统计： • 1998年欧洲SMC/BMC产量达到28.1万吨，日本达17万t，美国为30多万t。 • 2007年，全球SMC/BMC产量大约为210万吨； • 2010年全球SMC/BMC产量大约为220万吨。 • 目前，世界SMC/BMC产量占到全部玻璃钢总产量的20～25%，每年仍以近10%的速度继续增长。在总体比例中，SMC/BMC材料在电气领域中应用的比例为20~25%。

  15. SMC/BMC和其他玻璃钢工艺不同，它特别适应于结构复杂、性能要求高、尺寸精确的制品的规模化生产。从商业价值观点看，用SMC/BMC生产的制品的年生产量必须在5000件以上。此外，SMC在生产和成型过程中对设备、工装及过程控制都有极为严格的要求。SMC/BMC和其他玻璃钢工艺不同，它特别适应于结构复杂、性能要求高、尺寸精确的制品的规模化生产。从商业价值观点看，用SMC/BMC生产的制品的年生产量必须在5000件以上。此外，SMC在生产和成型过程中对设备、工装及过程控制都有极为严格的要求。 电气复合材料部件多具有尺寸稳定性要求好、产品结构复杂的特点，因此，SMC/BMC的成型特点决定其电气领域有广泛的应用。

  16. SMC/BMC在电气领域上应用的独特的优势

  17. 2011年欧洲复合材料应用行业分布（KT ）——材料来源JEC

  18. 2012年玻璃钢产品应用领域市场分布(电气SMC/BMC 的用量占14%) 2% 14% 34% 14% 36% Transportation运输 Electrical电气 Building建筑 Sports & Leasure运动与休闲 Others其他

  19. 三、 SMC/BMC材料基本性能要求 1、电气用材料的基本性能要求

  20. 2、SMC/BMC有优良的耐候性 • 在户外各种气候条件下的使用寿命长达40多年。能经受UV辐射、吸水、冷热交变、风和沙土腐蚀、细菌和动植物环境的影响。在阳光暴晒区，每十年材料的表面被腐蚀的深度大约0.1mm 。材料本体没有变化。 • 3、材料有良好的耐化学性能 很多电器柜和罩都紧靠路边、树旁、交通灯或机器控制体系统附近。每天都会经受各种化学物质的侵蚀。SMC/BMC在常温普通环境下的耐化学性能见下表

  21. 4、SMC/BMC与塑料材料的性能比较 （1）SMC/BMC的体积电阻在1E+12Ωcm和1E+14Ωcm之间。也可能调整到<1E+6Ωcm .而塑料难以实现。

  22. （2）SMC/BMC的电气强度一般在17KV/mm-19KV/mm之间。（2）SMC/BMC的电气强度一般在17KV/mm-19KV/mm之间。

  23. （3）SMC/BMC的起痕指数为600V。相比塑料材料要好很多。（3）SMC/BMC的起痕指数为600V。相比塑料材料要好很多。

  24. （4）SMC/BMC比工程塑料有更好的耐热性

  25. （5）在10Mpa机械应力1000小时，SMC/BMC的蠕变性能和铝合金一样低，而塑料的蠕变伸长是它的3-7倍SMC的疲劳强度也优于塑料。（5）在10Mpa机械应力1000小时，SMC/BMC的蠕变性能和铝合金一样低，而塑料的蠕变伸长是它的3-7倍SMC的疲劳强度也优于塑料。

  26. （6）SMC/BMC的氧指数远高于工程塑料，更不易点燃也不利于火焰的蔓延而且更环保。（6）SMC/BMC的氧指数远高于工程塑料，更不易点燃也不利于火焰的蔓延而且更环保。

  27. （7）、优异的耐紫外线老化性能及较长的使用寿命（7）、优异的耐紫外线老化性能及较长的使用寿命 该材料在地点不同、所处气候环境不同的条件下，其表面由于紫外线辐射对材料产生的最大伤害为50 um／20年，大多数箱体的厚度为5mm，50／an仅为一般箱体厚度的1％，对箱体的机械性能影响很小．实践已证实其使用寿命大于20年。

  28. 四、 SMC/BMC在电气行业的应用 SMC在电气工业应用主要包括如下几个主要部分。 （1）电气箱体：各种类型的开关盒，配电箱，端子箱，配线盒，电缆分配箱，终端箱。电缆交接箱，低压配电柜等等 （2）电机部件：电机端盖，电机换向器，电机接线板，碳刷架和垫块等等 （3）低压开关：隔离开关底座，空气开关，面板开关，低压断路器，接线拄，母线夹等等 （4）高压电气部件类：高压开关基座，绝缘拉杆，绝缘套管，触头盒，绝缘子，绝缘罩，消弧罩，封闭引线板，ZW、ZN真空断路器系列等

  29. 1、SMC/BMC在中低压电表箱上的应用 • 优良的电气绝缘性能，耐击穿电压可达10kv。 • 优异的防腐蚀性能，10年暴露在自然条件下，表面腐蚀层不超过0.10mm。 • 高机械强度、耐静压力、静拉力、撞击强度都符合国家标准要求。 • 耐高低温冷热循环冲击在-45 ℃~ +50 ℃环境中

  30. 电气箱体部件

  31. 灯罩

  32. 2、SMC/BMC在电气开关产品中的应用 SMC/BMC由于其优异的电绝缘性、尺寸稳定性能、良好的成型工艺性能及阻燃性能，被广泛应用于电气开关产品中

  33.  断路器开关

  34. GE USA Biggest ACB housing in world ACB housing SIEMENS • 电器部件： MCCB housing, BMC material properties exceed German Material

  35. HY-48 Box HY-96 Box HY-288 Box HY-576 Box • 通讯部件 随着国家电网及电讯的快速发展，复合材料组合式箱体替代金属箱体，在国内已经全面得以广泛应用。

  36.  电器绝缘部件和电动工具绝缘部件

  37. SMC/BMC由于其优异的电绝缘性、机械强度、耐热性和阻燃性，被广泛应用于UM7l、zPW一2000A的箱体和铁路信号用变压器箱、方向和终端电缆盒及点式查询应答器壳体、主题化机车信号感应线圈壳体等产品上SMC/BMC由于其优异的电绝缘性、机械强度、耐热性和阻燃性，被广泛应用于UM7l、zPW一2000A的箱体和铁路信号用变压器箱、方向和终端电缆盒及点式查询应答器壳体、主题化机车信号感应线圈壳体等产品上

  38. 3、SMC/BMC在绝缘材料中的应用

  39. 绝缘子

  40. 五、 发展前景 • SMC、BMC由于其自身具有高的绝缘性能而成为电气电子行业应用的优秀选择，他们为复杂的电气电子工程提供了高性能的解决方案。其优越的耐热性和良好的高耐腐蚀性使它们成为电气电子绝缘系统和电力通讯行业的理想新型材料，在电力和通讯行业的户外电缆分线箱、通讯箱体等得到大量的应用。

  41. 热固性SMC、BMC能够在最大程度上提供消防措施，而且即使在温度与频率变化幅度大的情况下，它们仍然保持稳定。耐候及耐低温而不脆化的性能使得我们的材料能够承受低至-40℃的气温。另外尺寸的稳定性高：材料可抵抗电子系统产生的热量以及长期的机械应力。热固性SMC、BMC能够在最大程度上提供消防措施，而且即使在温度与频率变化幅度大的情况下，它们仍然保持稳定。耐候及耐低温而不脆化的性能使得我们的材料能够承受低至-40℃的气温。另外尺寸的稳定性高：材料可抵抗电子系统产生的热量以及长期的机械应力。

  42. SMC、BMC可以根据防爆环境下电荷的放电量定制。防爆环境通常包括温度负载、户外暴晒、恶劣的气候条件以及化学侵蚀等。近海钻探机与采矿环境最富有挑战性，大多数常见用途有防爆灯室、接线盒、插头、插座以及配电的防爆组件等SMC、BMC可以根据防爆环境下电荷的放电量定制。防爆环境通常包括温度负载、户外暴晒、恶劣的气候条件以及化学侵蚀等。近海钻探机与采矿环境最富有挑战性，大多数常见用途有防爆灯室、接线盒、插头、插座以及配电的防爆组件等

  43. 不断尝试开拓新的应用 New Applications E&E market 电子&电器 市场新应用 Traditional in galvanized steel 替代传统材料

  44. 精密BMC注射部件

  45. 电缆支架一览图

  46. SMC/BMC在地铁中的应用 电缆支架 第三轨防护罩支架 端部弯头支架

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