我國又突破一型戰略材料 航空製造又上升一個新高度

2018年1月8日，科技部門戶網站公布了獲得國家科學技術進步獎一等獎的新型碳纖維材料的相關資料。文章的題目為「干噴濕紡千噸級高強／百噸級中模碳纖維產業化關鍵技術及應用」，從題目中我們就可以看出，這款新材料不僅實現了技術突破，更是實現了量產化而且是達到了千噸級。碳纖維一直是我國材料領域的弱項，此次能夠實現量產，對於我國航空工業來講，意義非凡。

碳纖維是國防建設和國民經濟不可或缺的戰略性新材料，其製備技術一直被國外發達國家壟斷和封鎖，干噴濕紡是目前國際上高性能碳纖維的先進位備技術，僅有日本和美國兩家掌握。

碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維「外柔內剛」，質量比金屬鋁輕，但強度卻高於鋼鐵，並且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特徵，碳纖維拉伸強度約為2到7GPa，拉伸模量約為200到700GPa。密度約為1.5到2.0克每立方厘米，擁有極好的柔韌性。碳纖維的化學性質與碳相識，除能被強氧化劑氧化外，對一般鹼性是惰性的。在空氣中溫度高於400℃時才會出現明顯的氧化，對一般的有機溶劑、酸、鹼都具有良好的耐腐蝕性。碳纖維還有耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和減速中子等特性。當前，全球碳纖維核心技術被牢牢掌控在日本美國德國等少數發達國家手中。美日始終保持著對中國碳纖維行業嚴格的技術封鎖。

中國對碳纖維的研究開始於20世紀60年代，80年代開始研究高強型碳纖維。到「十一五「末期，我國才剛剛具備相當於日本T700的國產碳纖維百噸製造，與美日的t800/t1000有較大的差距，因此之前的高性能碳纖維都依賴進口，2016年2月15日，中國突破日本管制封鎖研製出高性能碳纖維。

關於碳纖維型號，很多人不了解T1000、T800是代表什麼意思。就拿日本最頂尖的碳纖維製造商東麗講，通常，東麗碳纖維分為兩個系列T和M。T系列表示的是拉伸強度，M系列表示的是模量。T級追求的是強度，M級追求的是韌度。T級現在最高等級是T1000,M級最高等級為MJ60. M級要比T級更難生產。T級大家非專業可認為為航空級，廣泛用在飛機，汽車，高級自行車等。M級也可認為航天級或日本表述為宇宙級。用於火箭，航天器，衛星等。起初在T系列碳纖維中後三位或四位數字代表著近似的拉伸強度，單位是kgf/mm2或者ksi。例如T700拉伸強度為711ksi。這裡的單位用的是英制單位，通常我們看公制單位MPa。在M系列碳纖維中，字母后兩位數字代表近似的拉伸模量，例如M55J的拉伸模量為55*1000kgf/mm2.。

碳纖維是火箭、衛星、導彈、戰鬥機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略基礎材料。將碳纖維複合材料應用在戰略導彈的彈體和發動機殼體上，可大大減輕重量，提高導彈的射程和突擊能力。碳纖維還是讓大型民用飛機、汽車、高速列車等現代交通工具實現「輕量化「的完美材料。此次獲得國家技術進步一等獎的碳纖維材料標誌著我國的碳纖維材料已經接近美日的水平，隨著科研投入的不斷增加，未來領先世界將不再遙遠。(利刃）

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