碳纤维,被工业界誉为“黑色黄金”,是一种含碳量在90%以上的强度高、重量轻、耐腐蚀、热膨胀系数极小的新型纤维材料,在航空航天等国防工业中具有重要用途。
近年来,碳纤维材料作为高端装备制造的基础被列入“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的重大技术专项。但长期以来,由于其核心技术被欧美日等少数国家封锁和垄断,国内相关材料需求常常陷入“无米下炊”的境地。
其实,对碳纤维的研发,中科院山西煤化所从上世纪60年代就开始了,积累了宝贵经验。
作为传统钢企的太钢瞄准高端碳纤维这一转型升级方向奋力“攻城拔寨”。2013年年底,太钢钢科与中科院山西煤化所强强联手,仅一年半时间就突破关键技术瓶颈,建成一条 T800H 聚丙烯腈碳纤维百吨级专线,工艺技术拥有完全自主知识产权,达到国际先进水平。2014年4月,太钢钢科生产出了第一批合格的 T800H 碳纤维,产品技术质量指标达到国内领先、世界一流水平。目前,太钢高端碳纤维已经投入批量供应,助力国家航天航空梦的加快实现。
为进一步满足国防重大专项和航空航天等领域的需求,该公司又启动了年产千吨级的高端碳纤维二期工程建设。
太钢钢科技术研发部关键研发员杨晗介绍,二期工程的关键设备是百分之百国产化,而且掌握核心制备技术,二期工程现已进入设备安装阶段,今年年底建成投产。
太钢钢科总经理常春报说:“坚持自主创新、立志产业报国,我们将加快推进低成本碳纤维及复合材料技术的创新,建设国内领先、国际一流的碳纤维产业基地。二期项目建成投产后,太钢钢科碳纤维的品种规格将进一步丰富、质量稳定进一步提高、应用领域也得到新拓展,可对我国航空航天未来需求保障30年。”
据悉,随着高端碳纤维材料的需求快速增加,太钢钢科将形成从基础原料、复合材料到制品构件的碳纤维完整产业链,我市也将继不锈钢产业基地之后,又拥有一个超百亿元的国内领先、世界一流的碳纤维产业基地。
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一般来说,碳纤维重量不到钢的四分之一,但抗拉强度是钢的7倍至9倍,且主要性能均显著优于钢,还具有耐腐蚀、不蓄热等优点。
碳纤维是典型的高科技新型工业材料。飞机制造等军工领域,风力发电叶片等工业领域,电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料;制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等以及球棒等体育领域……从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品,碳纤维复合材料都已实现应用。