又一T1000级碳纤维破冰!中科院验收再传佳绩
来源:国器纪录片      发布时间:2020/03/09

2020年3月4日   来源:国器纪录片


在现代化工业体系中,合金是各行各业不可或缺的重要材料,但相对于传统合金金属,在航空发动机叶片、新一代战机机身和民用客机领域,碳纤维因远超于合金的性能以及低质量特性,向着日后成为工业新材料的趋势迈进。近日我国中科院再传高端碳纤维攻克的消息,由中科院山西煤化所成功制取的聚丙烯腈基中空碳纤维通过验收。中国也在聚丙烯腈基碳纤维领域也正式与日本和德国并列为第三国,也就是说全球仅有这三国有能力生产聚丙烯腈基中空碳纤维,传统碳纤维强国美国至今也没能研发出来。

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中科院山西煤化所攻克的新型T-1000级超高强度碳纤维

聚丙烯腈基碳纤维作为中国攻克的新型T-1000级超高强度碳纤维,也是一种新型的中空碳纤维,综合性能相较于T800级碳纤维更加优异,是我国碳纤维材料领域又一项重要突破。如今放眼全世界碳纤维市场,其技术和加工工艺基本被美国和日本垄断,在T800级和T1000级的超高强度碳纤维的出口上,两国企业向来对我国保持技术垄断。但反观中国以国家层面推进碳纤维的研发进度,在碳纤维领域正在与美国、日本逐渐缩短差距,碳纤维研制生产的三雄格局也在酝酿产生。

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中美日三大碳纤维生产国共同形成的“碳纤维三雄”局面

2018年全球碳纤维生产量的数据统计中,中美日三国分别以3.56万吨、3.73万吨和2.68万吨的产量,占据全球碳纤维产量的66%,可见中国在产量上已经超过日本。但在超高强度的高端碳纤维领域,细数全球规模最大的碳纤维公司,就是日本的东丽集团,其由于斩获美国波音长达50年订单成为世界名副其实的碳纤维霸主,这也是因为日本自1959年研制碳纤维技术沉淀的结果。虽然中国从上世纪60年代初就开始了碳纤维的研发,但真正实现了碳纤维从无到有却是在70年代。

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中国本世纪初开展的863计划将高端碳纤维研发纳入其中

而中国在全球高端碳纤维领域中崭露头角,是从21世纪初由师昌绪院士推动,2002年入选国家863计划开始。自此中国的碳纤维企业在全国各地拔地而起,各种类型的超高强度碳纤维不断破关。中国碳纤维开始对传统碳纤维强国美日带来了冲击,并一举成为全球碳纤维第三国。此次中科院攻克的聚丙烯腈基中空碳纤维不过是近年高端碳纤维技术发展的必然成果,此前全世界仅有德国巴斯夫和日本东丽两家企业掌握核心技术,可见丙烯腈基碳纤维的研发难度在碳纤维行业中首屈一指。

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中国自主研发出聚丙烯腈基中空碳纤维的新型制取技术

新型聚丙烯腈基中空碳纤维历经2年研发,在验收中表现的性能堪称全球领先,其凭借隔热性能强、细旦化和高强度、以及具有连续规范排列的中空架构,成为中国新型结构功能一体化的碳纤维材料。并且聚丙烯腈基中空碳纤维的研制面世,是我国采用美日两国垄断的干喷湿纺技术制取的,只不过是中国科研人员经过缜密研究所创造的新型干喷湿纺技术。此次中科院研制的聚丙烯腈基中空碳纤维,将在中国制造的碳纤维冲击全球碳纤维市场中,扮演着极为重要的角色。

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