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中國制造心中的痛,在碳纖維方面與世界的差距

2019-01-10

       碳纖維板是現代工業離不開的一種特殊材料,碳纖維以其重量輕,強度大,韌性高等特點,碳纖維的抗壓能力是玻璃纖維的3倍多。是凱芙拉纖維的2倍多,而且碳纖維還能夠耐受3000度以上的高溫,碳纖維還耐腐蝕。不溶不脹,并且完全不存在生銹的問題,被稱為新材料之王。在軍事和民用工業的各個領域中得到了廣泛的應用,尤其在航天,航空,火箭,衛星,導彈制造的方面,使用著大量高端碳纖維碳材料,屬于國防級重要產品。

        上世紀80年代初,美國就已經將碳纖維產品運用在了洲際導彈三級殼體上,美國在第四代戰斗機的研制中、大量采用了碳纖維復合材料,使F22具有了超高音速巡航,超視距作戰,高機動性和隱身等先進的特性。美國波音公司的新一代高速寬體客機音速巡洋艦,其結構部件中有超過一半采用強化碳纖維復合材料制成,著名的A380客機在制造中,有四分之一的材料使用了強化碳纖維復合材料。波音公司研制的B787飛機整機主要結構均采用碳纖維復合材料制成,從外表看,除機翼,尾翼前緣,發動機掛架外,幾乎看不到金屬。成為世界上第一個采用復合材料機翼和機身的大型客機,被世界公認為復合材料發展史上的一個重要的里程碑。雖然碳纖維被人類早早用于工業生產中,但對于碳纖維神秘的面紗,人類還未能完全揭開。碳纖維還有很多奧秘亟待科學家們研究,探索,目前,人們還只能用一些含碳的有機纖維為原料,將有機纖維與塑料樹脂結合,經高溫碳化制得碳纖維。

        雖然世界的碳纖維工業發展如火如荼,但是,對于我國來說,碳纖維工業卻了一個過不去的坎。碳纖維工業核心技術主要由歐洲,美國和日韓等少數幾個國家掌握和壟斷,日本的碳纖維產量更是占全球市場份額的60%,并且對我國實行著嚴密的技術封鎖。2015年,日本甚至以涉嫌非法向中國出口管制商品(3500千米碳纖維材料)而拘捕3人,國外的技術封鎖致使我國的碳纖維工業發展緩慢。進入21世紀,我國的碳纖維工業才相繼開始引進生產線,生產低端碳纖維產品,根本無法滿足國家國防和工業對高端碳纖維的需求。據科技日報報道,目前,我國已能生產T800等較高端的碳纖維了,但日本在上世紀90年代就已掌握這一技術,2016年,日本東麗公司碳纖維產量約為4萬噸。而我國碳纖維企業30多家企業,總產能2萬噸左右,實際產量約7000噸。

        我國在碳纖維方面與世界的差距巨大,成為中國制造業的短腿,是中國制造心中的一大痛點。雖然一時無法突破其關鍵核心科技,但是我國的科學家還在努力的追趕,2015年,我國首個國家級碳纖維及其復合材料產業基地在威海成立。2018年,人民日報報道,我國完全自主研發的第一條百噸級T1000碳纖維生產線實現投產,標志著我國在高端碳纖維研制和生產方面再上一個新臺階,邁入了一個向更高品質發展的新時代。極大促進了我國碳纖維復合材料產業的發展,緩解我國對高端材料的急需。

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