作者:计红梅 来源:中国科学报 发布时间:2022/10/13 13:34:45
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我国首套大丝束碳纤维国产线成功投产

 

10月13日,《中国科学报》从中国石化新闻办获悉,10月10日,我国首个万吨级48K大丝束碳纤维工程第一套国产线在中国石化上海石化碳纤维产业基地投料开车,并生产出合格产品,产品性能媲美国外同级别产品,质量达到国际先进水平。这意味着中国石化大丝束碳纤维从关键技术突破、工业试生产、产业化,成功走向规模化和关键装备国产化,改变了我国碳纤维生产和装备受制于人的被动局面,真正实现自主可控。

我国首套大丝束碳纤维国产线生产出的产品。中国石化供图

在碳纤维行业内,通常将每束碳纤维根数大于4.8万根(简称48K)的称为大丝束碳纤维。大丝束碳纤维性能优越,被称为“新材料之王”“黑黄金”。该条48K大丝束碳纤维国产线采用中国石化自主开发的PAN(聚丙烯腈)基大丝束原丝、碳纤维技术,可实现规模化、高品质生产。该项目分两个阶段实施,计划于2024年全部建成投产,届时共达到2.4万吨/年原丝、1.2万吨/年大丝束碳纤维产能。

大丝束碳纤维被称为“黑黄金”。中国石化供图

据介绍,上海石化研发生产的大丝束碳纤维,是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料。其力学性能优异,比重不到钢的四分之一,强度却是钢的7至9倍,并且还具有耐腐蚀的特性。此外,48K大丝束最大的优势是在相同的生产条件下,不仅可以大幅度提高碳纤维单线产能和质量性能,还可以实现生产低成本化,从而打破碳纤维高昂价格带来的应用局限。

中国石化碳纤维专家、上海石化副总经理黄翔宇介绍,为了让大丝束碳纤维真正拥有“中国技术”,上海石化从装备到工艺,为大丝束量身定制了专用生产线,如根据大丝束的要求自行设计氧化炉、碳化炉,不仅成功掌握了控制温度场的关键核心技术,而且还配置了节能型设计可实现能源综合利用,在国内外装备领域独树一帜。

据悉,碳纤维技术有着森严的技术壁垒,中国石化是国内第一家、全球第四家掌握大丝束碳纤维技术的企业。为攻克碳纤维关键核心技术,中国石化集中各种资源,组织上海石化、上海石油化工研究院、上海工程公司、国内知名设备制造企业等,并在上海市委和市政府的大力支持下,联合北京化工大学、复旦大学等10余家高校、科研院所,走出了一条以企业为主体的“产、学、研、用”相结合的协同创新之路,于在2018年取得技术重大突破,成功试制出48K大丝束碳纤维,并贯通工艺全流程。截至目前,中国石化已累计拥有碳纤维相关专利251项、碳纤维复合材料专利46项,专利排名国内第一、世界第三。

 
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