我國碳纖維技術和產品的發(fā)展

1 高性能原絲制備技術通過鑒定

一種擁有自主知識產權的低成本、高效率，適用于制備高性能T700碳纖維原絲的高品質丙烯腈成纖聚合物原材料純化技術，由長春應化所研究成功并通過了吉林省科技廳組織的鑒定。專家認為，該技術整體居于國內領先水平。高性能原絲制備技術的開發(fā)可徹底改變我國碳纖維制備技術落后的不利局面，對提升我國碳纖維產業(yè)發(fā)展具有重要意義。中科院長春應化所2002年初承擔了吉林省科技發(fā)展計劃重大項目——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構新穎，已申報中國發(fā)明專利2項；確立了高性能碳纖維溶液的制備方法，且擁有自主知識產權，可獲得以開發(fā)T700碳纖維原絲為目標的專業(yè)紡絲溶液；應用的干噴～濕紡技術和高溫蒸汽牽伸技術適合于高強度碳纖維原絲的制備，工藝流程合理、易于控制，可用于指導規(guī)模化生產；所得到的原絲性能整體居國內領先水平。

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2 T3OO碳纖維及原絲實現(xiàn)自主生產

我國科技人員一舉突破T300碳纖維及原絲的穩(wěn)定生產關鍵技術，并在吉林石化公司建成可滿足軍工需要的年產10噸小絲束聚丙烯腈(PAN)原絲中試裝置，實現(xiàn)了PAN原絲的小規(guī)模連續(xù)穩(wěn)定性生產。專家認為該項研究工藝先進，產品質量穩(wěn)定，加工后的制品性能達到國際同類產品水平。

吉林石化公司和長春工業(yè)大學于承擔吉林省重點高技術攻關項目“T300碳纖維及原絲的穩(wěn)定生產關鍵技術”研究任務。他們主要采用連續(xù)溶液聚合加一步濕法紡絲技術，通過不斷地優(yōu)化工藝條件，獲得了圓形截面且結構致密的PAN原絲產品，并在碳纖維的截面形態(tài)控制上取得了關鍵性技術創(chuàng)新。 本文來自123

3 航天級高純粘膠基碳纖維研制成功

東華大學研制成功性能穩(wěn)定、質量合格的航天級高純粘膠基碳纖維，不僅填補了國內空白，而且為國家戰(zhàn)略武器用碳纖維材料的發(fā)展奠定了基礎。該項目榮獲2003年度國家科學技術進步二等獎。
航天級高純粘膠基碳纖維是導彈大面積防熱層的主要骨架材料，其性能關系到導彈的命中精度。導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，導致導彈外殼表面與空氣的摩擦使溫度可能達到上萬度，任何耐高溫的金屬在如此高的溫度下都將氣化，從而造成導彈失去平衡或者是導航系統(tǒng)的失誤。在這種情況下，航天級高純粘膠基碳纖維就成了導彈的“防護服”，它可保護導彈免受高溫的“傷害”。過去世界上只有美國和俄羅斯掌握這一技術，而東華大學潘鼎教授領銜的課題組先后攻克了原絲關、工藝關、強度關、排廢關，在原絲質量指標確定、稀緯帶炭化技術，在有機和無機混合型催化體系、連續(xù)純化工藝、空氣介質低溫熱處理和兩段排焦等工藝技術和裝置方面取得了一系列原創(chuàng)性成果，解決了六大關鍵技術難題，使我國成為世界上第三個掌握這一技術的國家。

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研制的粘膠基碳纖維具有高純度、低密度、高斷裂應變、低熱導率和耐燒蝕等優(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品，可制成多種織物，應用領域也得到拓展，
并已在導彈的歷次試飛中獲得成功應用。

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4 碳纖維復合材料應用研究

山東大學在碳纖維復合材料應用研究方面取得新進展。該校山東省碳纖維工程技術研究中心承擔的碳纖維增強橡膠復合材料及其應用研究和碳纖雄復合發(fā)熱體開發(fā)及其應用項目已于2005年通過山東省教育廳主持的技術鑒定。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成為研制高性能橡膠重要方法之一。碳纖維增強橡膠復合材料及其應用研究采用浸漬法和干膠共混法對碳纖維進行預處理，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合強度。據(jù)介紹，該項目研制的碳纖維增強橡膠復合材料在相同的磨損實驗條件下，磨損量遠小于一般橡膠材料，具有優(yōu)良的力學性能，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域獲得推廣應用。碳纖維復合發(fā)熱體開發(fā)項目則主要針對目前電熱元件存在熱效低、表面負荷率高、壽命短等問題，開發(fā)了碳纖維復合發(fā)熱體的工藝技術，解決了提高元件電熱性能及工作壽命等關鍵技術，研制了高性能碳纖維復合發(fā)熱體產品。該新型加熱體具有優(yōu)良的熱輻射性能和電熱轉換性能，電熱元件壽命長，節(jié)能效果顯著。 copyright 123456

5 碳纖維加固補強織物

上海紡織科學院研制的碳纖維加固補強織物是一種高科技含量的產品，該纖維采用國外進口高性能碳纖維加工而成，具有高強高效、耐久耐腐、質量輕等特點。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)，拉伸強度>3300(MPa)，伸長率>1.6(％)，密度1.8O(g/m3)，幅寬3O-15O(cm)。補強技術是用配套樹脂將碳纖維織物粘貼于混凝土結構表面，起到結構補強及抗震加固作用，廣泛用于粱、柱、板、墻等補強，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

中國臺灣地區(qū)逢甲大學材料科學研究所成功研發(fā)出一種新型活性碳纖維。經測試發(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。逢甲大學科學家指出，以前的活性碳纖維布是讓細菌吸附固定在纖維上，經過幾個小時，碳纖維便能發(fā)揮抑菌效果。新一代活性碳纖維布的化學特性可以讓細菌如同踩到地雷瞬間被殺死
新活性碳纖維布的獨特之處還在于可以重復清洗1OO次以上，壽命長達3至5年，用來做口罩，比用過即丟的N95口罩更好。這種纖維布對其他細菌的抑制和殺滅功能尚待測試
據(jù)悉，目前全球僅日本、俄羅斯、英國、中國大陸及中國臺灣地區(qū)等擁有活性碳纖維的制造技術。 123456

7 新型碳纖維復合芯導線

江蘇遠東集團和美國一家高科技公司聯(lián)合開發(fā)的新型碳纖維復合芯導線獲得成功，產品已上市。據(jù)介紹，與傳統(tǒng)鋼芯鋁絞線相比，碳纖維復合芯導線具有質量輕、強度大、耐高溫、耐腐蝕、線損低、弛度小、與環(huán)境親和等優(yōu)點，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。該技術推J
將有利于我國構造安全、環(huán)保、高效節(jié)約型輸電網絡。

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