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文档简介

团体标准

《高性能模压碳碳平板技术规程》

编制说明书

2024年2月

《高性能模压碳碳平板技术规程》编制说明

一、工作简况

1.任务来源

本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》

起草;本标准由中国国际科技促进会标准化工作委员会提出。本标准由中国国际科技促进

会归口。编制工作由浙江德鸿碳纤维复合材料有限公司等单位负责。

2.项目的重要性和必要性

高性能短纤模压碳碳平板作为一种先进的复合材料,在光伏、真空热处理、航空航天、

能源等领域具有广泛的应用前景。为了打破国际技术垄断,提升我国在高性能短纤模压碳

碳平板领域的核心竞争力,制定相应的团体标准显得尤为重要。本标准旨在规范高性能短

纤模压碳碳平板的生产和使用,促进其健康、快速发展。

本团体标准适用于高性能短纤模压碳碳平板的生产、检验和使用。通过制定统一的标

准,为国内企业提供明确的指导,促进企业技术创新,提升产品质量。这些指标要求的制

定基于国内外最新研究成果和产业发展动态,以满足市场需求和技术发展为导向。

由于技术壁垒和国际垄断,这一领域长期受到国外技术的制约。目前国内尚未有关于

高性能模压碳碳平板,特别是短纤模压碳碳平板应用于光伏电池PECVD镀膜用承载板的技

术及检测的相关标准。该产品技术现仍被日本所垄断,国内有一些企业一直在研究此应用

领域的高性能碳碳平板,但多数技术尚未成熟,亟需国内企业自研先进技术,推进国产高

性能短纤模压碳碳平板的开发与应用,打破技术国际封锁,填补该产品在国内开发及应用

的空白。为此起草单位申请制定《高性能模压碳碳平板技术规程》,旨在通过对标先进短

碳纤维分散处理技术和碳碳平板模压技术,为国产高性能模压碳碳平板的生产、应用和质

量控制提供一个统一、规范的标准,以提高产品的质量和可靠性,促进产业的健康发展。

同时,本标准的制定也有助于提高行业的技术水平,推动产业升级和转型。

3.主要工作过程

(1)起草阶段

任务下达后,项目承担单位于2023年9月26日成立起草编制小组。经汇总讨论后,起

草组初步确定了标准中需要规定的主要内容。

(2)成立标准制定工作组

任务下达后,项目承担单位于2023年10月25日成立标准编制组。编制组成员对高性能

2

短纤模压碳碳平板的有关技术条件及应用分别进行了调研。经汇总讨论后,编制组确定了

标准中需要规定的主要技术内容,并于2023年12月24日完成了初稿并发送给各参与单位征

求意见。

(3)确定工作计划

在2024年01月中旬根据各参与单位征求意见后,进行修改和研讨,在01月末形成第一

版征求意见稿。为保障相关标准的严谨性,项目承担单位走访联系多个行业相关单位组织

内部评审。并于2024年2月7日召开了线上内部评审会,项目承担单位在会后收集了其他行

业专家对该争议的建议。并在2024年2月19日再次邀请相关专家,对分歧意见进行了交流,

并最终达成统一意见。于2024年2月29日汇总团标编制专家方面意见后,形成了最终标准

征求意见稿并由中国国际科促会提交全国标准信息平台。

(4)查询国内外相关标准和文献资料

A.郭领军,李贺军,李克智,等.模压工艺制备短纤维增强C/C复合材料的研究

[J]宇航材料工艺,2004,6:11-14.

B.郭领军,李贺军,李克智.短碳纤维复合材料中纤维均匀化技术的研究现状

[J]兵器材料科学与工程,2003,26(6):50-53

C.YamamotoIwao,NiwaKazuo,FukagawaToshihiro.Productionofcarbon

fiberreinfocedcarboncompositematerial,carbonfibeireinforcedcomposite

materialandslidingmaterialusingthesame[P]

4.主要起草单位及起草人

本标准起草单位:浙江德鸿碳纤维复合材料有限公司等

本标准主要起草人:****

二、标准编制原则、主要内容及其确定依据,修订标准时,还包括修订前后

技术内容的对比

1.标准的编写原则

(1)标准需要具有行业特点,指标及其对应的要求要积极参照采用国家标准和行

业标准。

(2)标准能够体现出技术的具有关键共性的技术要素。

(3)标准能够为技术的研发、改进指出明确的方向。

(4)标准需要具有科学性、先进性和可操作性。

3

(5)要能够结合行业实际情况和技术特点。

(6)与相关标准法规协调一致。

(7)促进行业健康发展与技术进步。

2.标准的依据

本标准参考以下文件进行编写,在编制过程中着重考虑了科学性、适用性和可操作性。

1.GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写

(1)GB/T1426-2008炭素材料分类

(2)GB/T40724-2021碳纤维及其复合材料术语

(3)BSEN14598-2-2005增强热固性模压复合物模压塑料板材(SMC)和模塑

料块(BMC)规范、试验方法和一般要求

(4)MSISO1268-8-2005纤维增强塑料试验板的生产方法第8部分:SMC和BMC

的模压成型

(5)GB/T30101-2013聚乙烯醇水溶短纤维

(6)GB/T2828.1-2010计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索

的逐批检验抽样计划

3.制定标准的基础

短碳纤维模压技术作为一种先进的实用技术,其产品已在多个领域得到广泛验证,并

得到越来越多的行业认可。其中,国内异质结(HJT)电池PECVD用载板目前已通过短碳纤

维模压板应用验证,需求量日益增加。在“双碳”目标下,光伏产业规模持续扩大,技术

不断迭代更新,包括光伏电池端,异质结(HJT)电池凭借工艺流程简化、双面率高、温

度系数低、无光衰、弱光效应、载流子寿命更长、量产效率有望突破26%等优点,远期来

看,更具潜力,将进一步推动短碳纤维模压板的实用化发展。本标准依托浙江德鸿碳纤维

复合材料有限公司的技术团队,在中国国际科技促进会碳中和分会指导下,开展对国内外

短碳纤维模压指标的广泛调研,特别对标日本耐特(Neftec)PC70板材,提出应用于PECVD

载板的高性能短纤模压碳碳平板的指标体系,以期对短纤模压碳碳平板指标进行客观评价,

为高性能短纤模压碳碳平板国产化提供技术保障。

4.实际应用效果

高性能短纤模压碳碳平板相较于2D碳布层压板具有优异的层间结合性,对比2.5D针刺

预制体压制碳板,其密度均匀性更好。同时,具备低密度、高比强、耐高温、耐腐蚀、热

膨胀系数小、生物相容性好等一系列优异性能,可广泛应用于光伏、真空热处理炉、航空

4

航天等领域。目前投入应用主要包括光伏领域及真空热处理炉热场支撑件。特别,随着光

伏异质结(HJT)电池端PECVD镀膜用承载板的需求量日益增加,高性能短纤模压碳碳平板

的平整度、结构致密度及加工性能均在客户端通过验证,完全可以替代其正在使用的石墨

及进口碳碳板材。

三、预期的经济效果

《高性能模压碳碳平板技术规程》标准的制定将实现我国高性能短纤模压碳碳平板的

自主制造,打破日本在光伏异质结(HJT)电池端PECVD载板应用技术垄断,实现进口替代,

降低终端用户的综合生产成本。协同服务“双碳”政策整体目标,并促进产业繁荣起到积

极的推动作用。

四、与国际、国外同类标准技术内容的对比情况,或者与测试的国外样品、

样机的有关数据对比情况

目前,浙江德鸿碳纤维复合材料有限公司完成了国产高性能短纤模压碳碳平板的自主

研发及小批量生产,性能指标与日本耐特(Neftec)PC70板材相比还有些差距,但目前已

满足国内光伏异质结(HJT)电池端PECVD镀膜载板的使用需求,后续将进一步提升指标。

具体性能指标对比数据如下:

物理特性单位日本耐特(PC70型)德鸿碳材

抗折强度MPa200106.4

抗拉强度MPa12085

层间剪切强度MPa188.69

耐压强度MPa120114.4

弹性模量GPa4534.03

导热系数(∥方向)W/(m·K)357.51

导热系数(⊥方向)W/(m·K)127.39

热膨胀系数×10-6℃-11.0(RT-1300℃)1.40(RT-1500℃)

肖氏硬度HSD7567.3

注:日本耐特PC70型短纤模压板指标数据来源于其官网,德鸿碳材检测数据来源于赛迈科先进材料

股份有限公司材料检测中心检测报告。

五、以国际标准为基础的起草情况,以及是否合规引用或者采用国际国外标

准,并说明未采用国际标准的原因

无。

5

六、与有关法律、行政法规及相关标准的关系

遵守和符合相关法律法规和强制性标准要求。规范性引用文件包括:

2.《中华人民共和国产品质量法》

3.《中华人民共和国安全生产法》

4.GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写

5.GB/T1804-2000m一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差

6.GB/T1449-2005纤维增强塑料弯曲性能试验方法

7.GB/T33501-2017碳/碳复合材料拉伸性能试验方法

8.GB/T1450.1-2005纤维增强塑料层间剪切强度试验方法

9.ASTMC695-2021碳和石墨抗压强度的标准试验方法

10.ASTMC747-2016用声波共振法测定碳和石墨材料的弹性模量和基频的标准

试验方法

11.GB/T22588-2008闪光法测量热扩散系数或导热系数

12.ASTME228-

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