近日,记者从深圳大学了解到,该校联合企业在全球超高性能聚丙烯腈碳纤维领域取得重要突破,成功实现千吨级工业化规模生产。该成果于2023至2024年先后通过由中国石化联合会和中国复合材料学会主持的科技成果鉴定和成果评价,标志着我国在高端碳纤维方面达到国际水平,打破了国外长期技术垄断和产品禁运,相关生产装备和生产技术均已国产化。
国产超高性能聚丙烯腈碳纤维生产线。深圳大学供图
碳纤维被誉为“新材料之王”和“工业黑色黄金”,其重量轻、强度高、模量高,在国防军工、航空航天、大飞机、新能源等高技术领域具有不可替代的作用。我国从上世纪六十年代初开始研发碳纤维,但久攻未克,长期依赖进口。随着科学家们的持续攻关,2024年,国产碳纤维产量已达6.7万吨,占全球碳纤维总产量43%,满足了国产总需求量的80%。
尽管解决了材料供应难题,但国产碳纤维产业仍面临“大而不强”的困境,以及高端产品质量稳定性欠缺的挑战。目前,国产碳纤维主要以T300、T400和T700级产品为主,高端的T800、T1000、T1100级产品稳定性亟待提高,其中T1100级超高性能碳纤维有待进行千吨级规模生产的工业验证。
为攻克这一难题,深圳大学联合长盛科技组成的研发团队开展协同攻关,2023年8月,在1700吨/年产线上实现T1000级碳纤维稳定化工业生产。2024年,联合攻关团队在面向航天航空需求的ZA70UC碳纤维方面实现千吨级量产,经第三方独立评估,其关键性能达到国际领先水平,相关生产技术、国产装备和高性能产品实现全链条的自主可控。该成果已在电子信息产业、体育器材制造产业中进行应用和验证。
此外,针对碳纤维国产化过程中的“卡脖子”问题和关键技术,联合攻关团队在碳纤维产品的质量稳定性、易加工性、界面处理等方面进一步改善和提高,相关国产碳纤维已进入国产大飞机供应体系并成功实现批量供货,为国产大型客机的发展提供了坚实的原材料基础。
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。