中國航天傳來喜訊，碳纖維打破封鎖領先世界，西方：怕什么來什么
2017-07-26 13:15:05
作者：本網整理 來源：玻纖情報網
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近日，中國航天傳來喜訊：“國產M40J碳纖維工程化研制及應用”一條龍項目取得重要進展，突破了穩定化制備、碳纖維表面處理等關鍵技術，已經建成百噸級M40J高性能碳纖維生產線。
M40J高性能碳纖維復合材料制品具有輕量化、高比強度、高比剛度和抗振性強等特點，與航空航天常用的高強鋼材對比，前者的拉伸強度和彈性模量是后者的三到五倍。
一根僅有頭發絲1/10粗細的高性能碳纖維，其拉伸強度可以達到4800兆帕，相當于4.8萬倍的大氣壓，是高精尖航天復雜型號產品不可或缺的關鍵材料。
并且，中國的科學家還跳出了“復制”研制形態，打破國外技術壁壘，形成一系列自主知識產權，相關性能達到世界領先水平，可謂是西方怕什么就來什么。
碳纖維材料的性能特殊，是21世紀不可缺少的戰略新型材料，被譽為“黑色黃金”，其生產流程復雜，關鍵設備技術門檻高，設計制造難度極大。
具有高比強度，耐高溫，耐腐蝕，耐疲勞，導電、傳熱和熱膨脹系數小等一系列優異性能，其密度僅為鋼的1/4，但強度卻是鋼的10倍。
可廣泛應用于航空、航天、汽車、環境工程、化工、能源、交通、建筑、電子、運動器材等眾多領域。
人民大會堂中國對于碳纖維的研究始于60年代初，由于起步比較晚，核心技術、關鍵設備長期被日本、美國和西歐國家壟斷。
并且受“巴統”的限制，國際上在技術方面處于第一梯隊的大公司都不愿意向中國轉讓技術，即便是有錢也買不到，特別是對T800系列碳纖維實施了長期禁運。
就在危急存亡之秋，金屬學及材料科學家師昌緒先生提出要發展碳纖維，當時他已經接近80歲，完全可以少管點事，但是他認為碳纖維上不去，國防安全無保證，將死不瞑目。
之后，以師昌緒先生為組長的課題組專門對過去出現的問題做了討論，并形成四點共識：對碳纖維的重要性和技術難度缺乏正確估計；投資嚴重不足，使用嚴重不當；形不成國家攻關隊伍；缺乏創新意識和創新環境。
正是這些努力，從無到有，從弱到強，如今，國產的T800碳纖維拉伸強度平均值5.63GPa（東麗T800為5.49GPa），彈性模量平均值292GPa，斷裂伸長率平均值1.9%，與東麗公司T800碳纖維產品一致。
并且，天順化工還將規模化生產的T800級碳纖維成本控制到了國際價格的三分之一，僅為350元/公斤，這實現在技術上能與國外同類產品爭鋒的同時，在定價上也占據主動。
不過，對于M40J碳纖維材料，飛機上卻并不適用，或者說根本用不起，由于飛機制造需要大量的碳纖維，成本控制嚴格，得到的成本提升和性能改善根本不成正比，不管是殲-20還是F-22都不例外。
其主要用途還是在航天領域，包括衛星的外殼、中心承力筒、太陽電池陣，還有各種反射天線、接收天線、遙控天線和C波段全向天線等。
在運載火箭方面，碳纖維常被用于火箭的排氣錐體、發動機、外殼、燃燒室、發動機噴管以及整流罩等部位，對提高運載火箭發射有效載荷的能力具有十分明顯的效果。
未來，隨著中國在航天領域的不斷突破，對高性能碳纖維的需求會不斷增大。在這里，祝愿中國的科學家們在碳纖維復合材料的制造、設計、性能測試等方面有新的突破。
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