
科技日报记者 陆成宽天元证券--专业服务伴您稳健前行!
直径不及头发丝的十分之一,强度却达到钢的5倍以上——这种被称为“新材料之王”的高性能碳纤维,曾长期被国际独揽。如今,在山西大同的一条智能化坐蓐线上,国产T1000级碳纤维正被熙熙攘攘地坐蓐出来。
1月10日,记者现场见证了该材料的“变身”:丙烯腈原料在反馈釜中先团聚成胶状原液,再过程领有几千个微孔的喷丝板挤出,变成白净纤细的原丝;随后,丝束在自动化产线上安定运行,历经氧化、碳化等工序,心绪由乳白渐变为金黄、深褐,最终成为乌黑发亮的T1000级碳纤维。
这条由中国科学院山西煤炭化学讨论所与山西华阳碳材科技有限公司共建的坐蓐线,已于2025年9月产出及格家具,并于同庚11月讲求投产,记号着我国高性能碳纤维的边界化量产赢得要害冲破。
冲破阻塞,真金不怕火成“玄色黄金”
碳纤维是一种含碳量特出90%的高强度纤维材料。它比重比铝轻,强度却是钢的5—7倍,在新材料领域素有“玄色黄金”之称,是航空航天等高端装备不可或缺的政策材料。
“T1000级碳纤维是领域内的高端家具,长期濒临日、好意思等技艺阻塞与家具禁运。由于我国畴昔未能掌捏安定的边界化坐蓐技艺,这在罕见进度上制约了有关高端装备的发展。”中国科学院山西煤炭化学讨论所讨论员张寿春告诉记者。
在完成湿法工艺T300、T700、T800级碳纤维的研制任务后,2016年,张寿春团队开动向T1000级碳纤维进犯。“每一步齐是‘摸着石头过河’,但新一代自主技艺的研发必须大步上前,毫不可预防。”张寿春说,经过8年多不懈攻关,团队在是非的国际竞争中,走出了一条独到的高端化发展旅途。
“咱们研制的T1000级碳纤维,不仅强度达到世界一活水平,还通过独到的原料配方和干喷湿纺工艺,幸免抗压性能下落,处分了‘强而不韧’问题。”张寿春先容,“咱们的技艺概况坐蓐出性能更平衡的碳纤维,详细上风澄莹。”
在施行室的对比测试中,施行东说念主员将头发丝与碳纤维单丝并置不雅察。数据透露,他们研制的T1000级碳纤维单丝直径还不到东说念主头发丝直径的十分之一。而在拉力测试中,该碳纤维的抗拉强度特出6600兆帕。“这意味着,一根1米长的碳纤维,就能承受约200公斤拉力,险些罕见于3名成年男性的体重。”张寿春解说。
除了极高的强度,新研制的T1000级碳纤维还具备耐腐蚀、耐高下温等优异特质,在惰性环境中能承受1000摄氏度高温,在零下180摄氏度的极寒中也能保持性能安定。
量产攻坚,特出“升沉边界”
关系词,施行室的得手仅是开始。从中试安装到边界化坐蓐,又濒临着更为远程的工程放大挑战。
“最难的是怎样兑现安定坐蓐。”张寿春说,T1000级的强度比T800级要高10%—20%,对工艺精度和建造安定性的条款大幅增长,任何微细波动齐可能导致家具辞别格。
2025年9月,坐蓐线调试参加要害期,家具质能虽已达标,安定性却出现波动。为了揪出根源,团队履历了牢记的一个月。那时,团聚车间尚未启用空调,“秋老虎”天气让室内体感温度靠拢50摄氏度;而纺丝车间则需要低温环境,特别阴凉。团队成员每天要在两个车间穿梭十几趟,反复排查建造。
“一忽儿热得穿不住外衣,一忽儿又冷得不行,每天在‘冰火两重天’里爬楼,腿齐软了。”张寿春回忆。团队汗流夹暗自查验每一个阀门与神态,最终锁定问题根源——一个流量截止阀选型失当,导致了局部工艺环境的微弱不安定。更换部件后,安定性难题治丝益棼。
2025年11月中旬,当联络10多个批次的性能检测叙述均透露竣工达标时,扫数这个词团队倍感答应与答应。一年的高强度奋战,终于迎来硕果。
如今,T1000级碳纤维安定量产,记号着我国在该领域兑现了从“跟跑”到“并跑”的要害特出。它将被平凡哄骗于国防军工、航空航天、轨说念交通、新动力及低空经济等领域,对保险国度政策物质安全具有深化真理。
面向将来,张寿春团队的目标明晰:研发强度更高的T1200级碳纤维,并鼓舞其产业化,同期禁止拓展下流哄骗天元证券--专业服务伴您稳健前行!,让“新材料之王”在更广袤的世界开放光彩。
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