國產「世界最強」碳纖維 將成新能源「核心骨架」 直徑不足頭髮十分之一 拉伸強度為普通鋼材十倍
香港文匯報訊(記者 劉凝哲 北京報道)中國自主研發、世界最強超高強度碳纖維全球首發!有「黑色黃金」之稱的碳纖維,是應用於航空航天、新能源等領域的關鍵材料。在高端碳纖維製備領域,中國曾遭西方國家技術封鎖「卡脖子」,如今這一情況已實現逆轉。3月11日,中國自主研發的T1200級超高強度碳纖維填補了全球相關領域的空白,成為全球首個實現該級別碳纖維百噸級量產的國家。該材料單絲直徑不足頭髮絲十分之一,拉伸強度達普通鋼材十倍,密度僅鋼材四分之一,已確定將用於低空經濟、人形機器人等國家戰略性新興產業。
高性能碳纖維是世界各國發展高新技術、國防尖端技術和改造傳統產業的「血脈」和先導,是中國戰略性新興產業中主要的發展方向之一。作為航天、航空等領域的優選材料,碳纖維可謂「剛柔並濟」,既兼備纖維的「柔」,雖細如髮絲,卻比鋼還硬。航空航天領域的飛機、衛星、火箭、空間站需要碳纖維;在民用工業領域,高端跑車、風力發電葉片、建築、機器人等都要靠碳纖維來提升性能;在體育休閒和醫療健康領域,單車、球拍、骨科植入材料、手術器械等也要用到碳纖維。因此,碳纖維也被稱為「黑色黃金」「新材料之王」「地表超強材料」。
曾遭西方「卡脖子」一度「斷糧」
在高端碳纖維製備領域,中國曾被西方國家「卡脖子」。中國科學院山西煤炭化學研究所副所長、研究員張壽春此前在接受媒體採訪時曾回憶,2005年起,日本、美國等國加緊了對中國碳纖維技術的封鎖和產品的禁運,致使中國高端領域用碳纖維陷入「斷糧」境地,不少國家重要尖端裝備「無米下炊」。他曾去國外參加一個展會,看到日本企業的展台上擺滿各類碳纖維產品,想湊上去看一看,參展方看到中國的胸牌,立刻阻止。此後,中國科研機構和企業開啟了科研攻關之路,高性能碳纖維技術不斷獲得突破,T300、T700、T800、T1000等碳纖維逐漸實現量產。
首實現該級別碳纖維百噸級量產
碳纖維家族中,T系列是高強度碳纖維,「T」後面的數字越大,抗拉的能力越強。T1200碳纖維是目前全球強度最高的碳纖維材料,其拉伸強度達8056 MPa,約為普通鋼材的十倍。央視新聞報道稱,3月11日首發的T1200級超高強度碳纖維,由中國建材集團自主研發。值得關注的是,它並非實驗室裏的樣品,而是已經具備百噸級量產能力的工業化產品。這也讓中國成為全球首個實現該級別碳纖維百噸級量產的國家。
一束可拉動兩架C919大飛機
據介紹,經實驗室模擬測試,一束標準規格的T1200碳纖維可承受足以拉動兩架C919大飛機的載荷。專家比喻說,T1200級碳纖維的直徑還不到人們頭髮絲的十分之一,但其拉伸強度卻是普通鋼材的十倍,密度卻只有鋼材的四分之一,輕且堅韌的特點十分突出。T1200碳纖維材料具有高承載能力與輕量化潛力,例如以其製造的衛星結構件較傳統結構件可減重40%。T1200碳纖維材料正在走出實驗室,成為航空航天、國防軍工、新能源、高端裝備等國家戰略性產業不可或缺的「核心骨架」。