我國(guó)碳纖維技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展

1 高性能原絲制備技術(shù)通過鑒定

一種擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低成本、高效率，適用于制備高性能T700碳纖維原絲的高品質(zhì)丙烯腈成纖聚合物原材料純化技術(shù)，由長(zhǎng)春應(yīng)化所研究成功并通過了吉林省科技廳組織的鑒定。專家認(rèn)為，該技術(shù)整體居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。高性能原絲制備技術(shù)的開發(fā)可徹底改變我國(guó)碳纖維制備技術(shù)落后的不利局面，對(duì)提升我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所2002年初承擔(dān)了吉林省科技發(fā)展計(jì)劃重大項(xiàng)目——高性能T700聚丙烯腈碳纖維原絲的研制，在省科技廳的大力支持下，經(jīng)過3年多的努力取得了重要突破：制得的聚丙烯腈共聚物結(jié)構(gòu)新穎，已申報(bào)中國(guó)發(fā)明專利2項(xiàng)；確立了高性能碳纖維溶液的制備方法，且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可獲得以開發(fā)T700碳纖維原絲為目標(biāo)的專業(yè)紡絲溶液；應(yīng)用的干噴～濕紡技術(shù)和高溫蒸汽牽伸技術(shù)適合于高強(qiáng)度碳纖維原絲的制備，工藝流程合理、易于控制，可用于指導(dǎo)規(guī)?；a(chǎn)；所得到的原絲性能整體居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

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2 T3OO碳纖維及原絲實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)

我國(guó)科技人員一舉突破T300碳纖維及原絲的穩(wěn)定生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，并在吉林石化公司建成可滿足軍工需要的年產(chǎn)10噸小絲束聚丙烯腈(PAN)原絲中試裝置，實(shí)現(xiàn)了PAN原絲的小規(guī)模連續(xù)穩(wěn)定性生產(chǎn)。專家認(rèn)為該項(xiàng)研究工藝先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，加工后的制品性能達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平。

吉林石化公司和長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)于承擔(dān)吉林省重點(diǎn)高技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目“T300碳纖維及原絲的穩(wěn)定生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)”研究任務(wù)。他們主要采用連續(xù)溶液聚合加一步濕法紡絲技術(shù)，通過不斷地優(yōu)化工藝條件，獲得了圓形截面且結(jié)構(gòu)致密的PAN原絲產(chǎn)品，并在碳纖維的截面形態(tài)控制上取得了關(guān)鍵性技術(shù)創(chuàng)新。 本文來自123

3 航天級(jí)高純粘膠基碳纖維研制成功

東華大學(xué)研制成功性能穩(wěn)定、質(zhì)量合格的航天級(jí)高純粘膠基碳纖維，不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，而且為國(guó)家戰(zhàn)略武器用碳纖維材料的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。該項(xiàng)目榮獲2003年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
航天級(jí)高純粘膠基碳纖維是導(dǎo)彈大面積防熱層的主要骨架材料，其性能關(guān)系到導(dǎo)彈的命中精度。導(dǎo)彈在高空的高速飛行以及重返大氣層墜落下來的重力加速度，導(dǎo)致導(dǎo)彈外殼表面與空氣的摩擦使溫度可能達(dá)到上萬度，任何耐高溫的金屬在如此高的溫度下都將氣化，從而造成導(dǎo)彈失去平衡或者是導(dǎo)航系統(tǒng)的失誤。在這種情況下，航天級(jí)高純粘膠基碳纖維就成了導(dǎo)彈的“防護(hù)服”，它可保護(hù)導(dǎo)彈免受高溫的“傷害”。過去世界上只有美國(guó)和俄羅斯掌握這一技術(shù)，而東華大學(xué)潘鼎教授領(lǐng)銜的課題組先后攻克了原絲關(guān)、工藝關(guān)、強(qiáng)度關(guān)、排廢關(guān)，在原絲質(zhì)量指標(biāo)確定、稀緯帶炭化技術(shù)，在有機(jī)和無機(jī)混合型催化體系、連續(xù)純化工藝、空氣介質(zhì)低溫?zé)崽幚砗蛢啥闻沤沟裙に嚰夹g(shù)和裝置方面取得了一系列原創(chuàng)性成果，解決了六大關(guān)鍵技術(shù)難題，使我國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握這一技術(shù)的國(guó)家。

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研制的粘膠基碳纖維具有高純度、低密度、高斷裂應(yīng)變、低熱導(dǎo)率和耐燒蝕等優(yōu)良特性，是特種防熱層材料，其性能大大超過原碳布路線的產(chǎn)品，可制成多種織物，應(yīng)用領(lǐng)域也得到拓展，
并已在導(dǎo)彈的歷次試飛中獲得成功應(yīng)用。

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4 碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用研究

山東大學(xué)在碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用研究方面取得新進(jìn)展。該校山東省碳纖維工程技術(shù)研究中心承擔(dān)的碳纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料及其應(yīng)用研究和碳纖雄復(fù)合發(fā)熱體開發(fā)及其應(yīng)用項(xiàng)目已于2005年通過山東省教育廳主持的技術(shù)鑒定。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，傳統(tǒng)橡膠材料的性能已不能滿足目前工業(yè)和生活的需要，在橡膠材料中添加碳纖維已經(jīng)成為研制高性能橡膠重要方法之一。碳纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料及其應(yīng)用研究采用浸漬法和干膠共混法對(duì)碳纖維進(jìn)行預(yù)處理，增加了碳纖維的官能度和表面粗糙度，提高了碳纖維和橡膠問的界面結(jié)合強(qiáng)度。據(jù)介紹，該項(xiàng)目研制的碳纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料在相同的磨損實(shí)驗(yàn)條件下，磨損量遠(yuǎn)小于一般橡膠材料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能，可用于制造耐磨和特殊密封材料。目前該材料已在管材、耐磨襯輪和特殊密封件等領(lǐng)域獲得推廣應(yīng)用。碳纖維復(fù)合發(fā)熱體開發(fā)項(xiàng)目則主要針對(duì)目前電熱元件存在熱效低、表面負(fù)荷率高、壽命短等問題，開發(fā)了碳纖維復(fù)合發(fā)熱體的工藝技術(shù)，解決了提高元件電熱性能及工作壽命等關(guān)鍵技術(shù)，研制了高性能碳纖維復(fù)合發(fā)熱體產(chǎn)品。該新型加熱體具有優(yōu)良的熱輻射性能和電熱轉(zhuǎn)換性能，電熱元件壽命長(zhǎng)，節(jié)能效果顯著。 copyright 123456

5 碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)織物

上海紡織科學(xué)院研制的碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)織物是一種高科技含量的產(chǎn)品，該纖維采用國(guó)外進(jìn)口高性能碳纖維加工而成，具有高強(qiáng)高效、耐久耐腐、質(zhì)量輕等特點(diǎn)。碳纖維織物具有以下性能：面密度300(g/m2)，厚度O.3(mm)，彈性模量2.1×1O
(MPa)，拉伸強(qiáng)度>3300(MPa)，伸長(zhǎng)率>1.6(％)，密度1.8O(g/m3)，幅寬3O-15O(cm)。補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)是用配套樹脂將碳纖維織物粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)表面，起到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)及抗震加固作用，廣泛用于粱、柱、板、墻等補(bǔ)強(qiáng)，也可用于橋梁、隧道水壩等其他土木工程的加固。 123456

6 新型活性碳纖維殺菌效果神奇

中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)逢甲大學(xué)材料科學(xué)研究所成功研發(fā)出一種新型活性碳纖維。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，使用一層這種纖維布，可以百分之百地過濾和抵擋綠膿桿菌和大腸桿菌，對(duì)肺炎桿菌的減菌率在99.99％以上，放置一年后，殺菌效果依然不減。逢甲大學(xué)科學(xué)家指出，以前的活性碳纖維布是讓細(xì)菌吸附固定在纖維上，經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)，碳纖維便能發(fā)揮抑菌效果。新一代活性碳纖維布的化學(xué)特性可以讓細(xì)菌如同踩到地雷瞬間被殺死
新活性碳纖維布的獨(dú)特之處還在于可以重復(fù)清洗1OO次以上，壽命長(zhǎng)達(dá)3至5年，用來做口罩，比用過即丟的N95口罩更好。這種纖維布對(duì)其他細(xì)菌的抑制和殺滅功能尚待測(cè)試
據(jù)悉，目前全球僅日本、俄羅斯、英國(guó)、中國(guó)大陸及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)等擁有活性碳纖維的制造技術(shù)。 123456

7 新型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線

江蘇遠(yuǎn)東集團(tuán)和美國(guó)一家高科技公司聯(lián)合開發(fā)的新型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線獲得成功，產(chǎn)品已上市。據(jù)介紹，與傳統(tǒng)鋼芯鋁絞線相比，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、耐高溫、耐腐蝕、線損低、弛度小、與環(huán)境親和等優(yōu)點(diǎn)，可提高傳輸容量1倍，減少2O％桿塔數(shù)，減少有色金屬消耗，降低傳輸損耗。該技術(shù)推J
將有利于我國(guó)構(gòu)造安全、環(huán)保、高效節(jié)約型輸電網(wǎng)絡(luò)。

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