高性能碳纖維工業(yè)化再獲突破

文/李東周

“我們的T1000碳纖維產(chǎn)品已經(jīng)中試成功，從原絲到技術(shù)均為自主研發(fā)，而且包括穩(wěn)定性在內(nèi)的各項(xiàng)產(chǎn)品性能指標(biāo)完全可以比肩日本東麗公司同類(lèi)產(chǎn)品。”日前，江蘇航科復(fù)合材料科技公司總經(jīng)理王浩靜在接受筆者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)。這是航科公司繼2012年建成國(guó)內(nèi)首條T800碳纖維生產(chǎn)線(xiàn)并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn)后取得的又一突破。

王浩靜告訴筆者，T1000碳纖維中試生產(chǎn)線(xiàn)規(guī)模為50噸/年，中試產(chǎn)品已在第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)北京航空航天大學(xué)高性能碳纖維檢測(cè)分析中心、北京化工大學(xué)碳纖維及復(fù)合材料研究所等單位進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，航科T1000碳纖維中試產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、斷裂延伸三大主要性能指標(biāo)以及線(xiàn)密度、導(dǎo)熱率等其他各指標(biāo)，均與國(guó)際碳纖維巨頭日本東麗公司的T1000產(chǎn)品相當(dāng)。此前，產(chǎn)品穩(wěn)定性不足一直是困擾國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)多年的“魔咒”，也是企業(yè)研發(fā)的軟肋和瓶頸之一。檢測(cè)顯示，航科T1000產(chǎn)品的穩(wěn)定性也毫不遜色，產(chǎn)品變異系數(shù)（CV值）與東麗公司同級(jí)產(chǎn)品相當(dāng)。

王浩靜表示，航科公司生產(chǎn)碳纖維所用的原絲均由企業(yè)自主生產(chǎn)。T1000與T800是同一條生產(chǎn)線(xiàn)經(jīng)過(guò)技術(shù)改造升級(jí)得到的不同產(chǎn)品，其模量是一樣的，但T1000強(qiáng)度更高，主要用于T800無(wú)法滿(mǎn)足需求的特殊行業(yè)應(yīng)用。王浩靜透露，鑒于航科T800的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，T800產(chǎn)品也能夠滿(mǎn)足多數(shù)用戶(hù)需求，所以目前仍然主推T800。“但如果后期市場(chǎng)有需求，我們就可以著手生產(chǎn)T1000?！?/p>

據(jù)介紹，目前航科公司圍繞碳纖維研發(fā)已申請(qǐng)專(zhuān)利85項(xiàng)，其中24項(xiàng)已獲授權(quán)，此外還編制設(shè)備制造規(guī)范20項(xiàng)、生產(chǎn)工藝規(guī)范40項(xiàng)、過(guò)程跟蹤測(cè)試規(guī)范68項(xiàng)、T700和T800企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)各1項(xiàng)，為碳纖維生產(chǎn)奠定了良好的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，也為我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

碳纖維被譽(yù)為工業(yè)界的“黑色黃金”，廣泛應(yīng)用于航天、航空、汽車(chē)、化工、能源、建筑、體育及核工業(yè)等領(lǐng)域。高性能碳纖維不僅質(zhì)量輕，而且強(qiáng)度可以達(dá)到超高強(qiáng)度鋼材的13～20倍，同時(shí)還具有極佳的耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)防尖端技術(shù)和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料。當(dāng)前，全球高性能碳纖維生產(chǎn)技術(shù)仍主要集中在日本東麗、美國(guó)赫氏、德國(guó)西格里集團(tuán)等少數(shù)企業(yè)手中。

據(jù)悉，日本東麗的高強(qiáng)型T1000碳纖維，其模量為295GPa，強(qiáng)度達(dá)到7.05GPa。