被誉为“黑色黄金”的碳纤维,“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。小到钓鱼竿、羽毛球拍,大到飞机外壳、风力发电扇叶,都有它的身影。谁能掌握碳纤维,谁就能在尖端领域占据一席之地。
由上海石化研发生产的48K大丝束碳纤维筋制成的百米级国产大丝束碳纤维索成功应用于中建八局长深高速项目气膜结构砂石料场。这是碳纤维复合材料在气承式膜结构索网系统中的首次应用,也是中国土木工程领域迄今应用的最长碳纤维筋索。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。经过十余年努力,我国碳纤维实现从12K到48K的重大突破,成功实现研发生产技术从量变到质变的飞跃。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。谈起中国碳纤维的逆袭之路,最早可以追溯到 20 世纪 60 年代。当时,为了配合国防建设的需要,中国开始了碳纤维的研究工作。但由于碳纤维的生产技术难度极高,加上国外对中国的技术封锁,中国的碳纤维研究进展缓慢。直到 20 世纪 80 年代,中国才开始引进国外的碳纤维生产技术。但这些技术大多已经过时,而且生产成本极高,无法满足国内市场的需求。在这种情况下,中国碳纤维产业只能依赖进口,国内碳纤维市场几乎被国外企业垄断。
图1 代表着勇攀高峰的国家高技术研究发展计划“863计划”logo为了改变这种局面,中国政府开始加大对碳纤维产业的支持力度。2001 年,中国将碳纤维列为国家“863 计划”的重点项目,开始了系统的研究和开发。2008 年,碳纤维关键技术专项被纳入“国家科技支撑计划”。在国家政策的支持下,中国碳纤维产业开始了逆袭之路。中国碳纤维产业的逆袭之路并不平坦。在研究初期,中国碳纤维产业面临着技术落后、设备短缺、人才匮乏等诸多问题。为了解决这些问题,中国碳纤维企业开始加大研发投入,引进国外先进设备和技术,同时加强人才培养。经过多年的努力,中国碳纤维产业终于取得了突破性进展。2012 年,中国碳纤维产量首次突破 3000 吨,成为继日本、美国之后第三个具备碳纤维产业化能力的国家。2016 年,中国碳纤维产量达到 6800 吨,超过日本,成为全球第二大碳纤维生产国。中国碳纤维产业的逆袭之路还在继续。目前,中国碳纤维产业已经形成了较为完整的产业链,从原料到制品都有了一定的规模。同时,中国碳纤维产业也在不断加强技术创新,提高产品质量和附加值。中国碳纤维的逆袭之路是一个艰辛而漫长的过程,它见证了中国科技工作者的不懈努力和创新精神。未来,随着中国科技的不断进步和产业的不断升级,中国碳纤维产业将会迎来更加广阔的发展前景。
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