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中国制造心中的痛,在碳纤维方面与世界的差距

2019-01-10

       碳纤维板是现代工业离不开的一种特殊材料,碳纤维以其重量轻,强度大,韧性高等特点,碳纤维的抗压能力是玻璃纤维的3倍多。是凯芙拉纤维的2倍多,而且碳纤维还能够耐受3000度以上的高温,碳纤维还耐腐蚀。不溶不胀,并且完全不存在生锈的问题,被称为新材料之王。在军事和民用工业的各个领域中得到了广泛的应用,尤其在航天,航空,火箭,卫星,导弹制造的方面,使用着大量高端碳纤维碳材料,属于国防级重要产品。

        上世纪80年代初,美国就已经将碳纤维产品运用在了洲际导弹三级壳体上,美国在第四代战斗机的研制中、大量采用了碳纤维复合材料,使F22具有了超高音速巡航,超视距作战,高机动性和隐身等先进的特性。美国波音公司的新一代高速宽体客机音速巡洋舰,其结构部件中有超过一半采用强化碳纤维复合材料制成,著名的A380客机在制造中,有四分之一的材料使用了强化碳纤维复合材料。波音公司研制的B787飞机整机主要结构均采用碳纤维复合材料制成,从外表看,除机翼,尾翼前缘,发动机挂架外,几乎看不到金属。成为世界上第一个采用复合材料机翼和机身的大型客机,被世界公认为复合材料发展史上的一个重要的里程碑。虽然碳纤维被人类早早用于工业生产中,但对于碳纤维神秘的面纱,人类还未能完全揭开。碳纤维还有很多奥秘亟待科学家们研究,探索,目前,人们还只能用一些含碳的有机纤维为原料,将有机纤维与塑料树脂结合,经高温碳化制得碳纤维。

        虽然世界的碳纤维工业发展如火如荼,但是,对于我国来说,碳纤维工业却了一个过不去的坎。碳纤维工业核心技术主要由欧洲,美国和日韩等少数几个国家掌握和垄断,日本的碳纤维产量更是占全球市场份额的60%,并且对我国实行着严密的技术封锁。2015年,日本甚至以涉嫌非法向中国出口管制商品(3500千米碳纤维材料)而拘捕3人,国外的技术封锁致使我国的碳纤维工业发展缓慢。进入21世纪,我国的碳纤维工业才相继开始引进生产线,生产低端碳纤维产品,根本无法满足国家国防和工业对高端碳纤维的需求。据科技日报报道,目前,我国已能生产T800等较高端的碳纤维了,但日本在上世纪90年代就已掌握这一技术,2016年,日本东丽公司碳纤维产量约为4万吨。而我国碳纤维企业30多家企业,总产能2万吨左右,实际产量约7000吨。

        我国在碳纤维方面与世界的差距巨大,成为中国制造业的短腿,是中国制造心中的一大痛点。虽然一时无法突破其关键核心科技,但是我国的科学家还在努力的追赶,2015年,我国首个国家级碳纤维及其复合材料产业基地在威海成立。2018年,人民日报报道,我国完全自主研发的第一条百吨级T1000碳纤维生产线实现投产,标志着我国在高端碳纤维研制和生产方面再上一个新台阶,迈入了一个向更高品质发展的新时代。极大促进了我国碳纤维复合材料产业的发展,缓解我国对高端材料的急需。

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