近期，中科院寧波材料所宣布，在國產(chǎn)高強高模碳纖維制備技術(shù)領(lǐng)域再次實現(xiàn)了重大突破，成功研制出CNI QM65(M65J級)高強高模碳纖維，并形成了國產(chǎn)M65J級碳纖維小批量制備能力。

　　高強高模碳纖維具有拉伸模量高、熱膨脹系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定等系列優(yōu)點，依靠其獨特結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)勢，成為宇宙飛行器及航空航天等領(lǐng)域關(guān)鍵原材料。

　　目前，國外的PAN基高強高模碳纖維中，拉伸模量最高的兩款型號產(chǎn)品分別是：日本東麗研發(fā)生產(chǎn)的M65J碳纖維，其拉伸模量為640GPa，拉伸強度為3.50GPa，以及日本帝人公司研發(fā)生產(chǎn)的UM68碳纖維，其拉伸模量為650GPa，拉伸強度為3.33GPa。

　　一名業(yè)內(nèi)人士介紹，M65J和UM68兩款碳纖維代表了當(dāng)前國際上PAN基高強高模碳纖維制備技術(shù)的最高水平，但是，目前都還沒有形成商業(yè)化。目前，已成功實現(xiàn)商業(yè)化的最高模量的PAN基碳纖維是日本東麗的M60J碳纖維，其拉伸模量為588GPa。

　　從我國市場來看，近年來，通過多家科研院所和領(lǐng)軍企業(yè)的努力攻關(guān)，我國高強高模碳纖維制備技術(shù)發(fā)展較快，不斷取得新突破。

　　2016年1月，寧波材料所實現(xiàn)了國產(chǎn)M55J碳纖維制備技術(shù)重大突破；當(dāng)年9月，進(jìn)行了制備技術(shù)驗證，并獲得拉伸強度為4.15GPa、拉伸模量為585GPa的高強高模碳纖維；后續(xù)，進(jìn)一步實現(xiàn)了國產(chǎn)M55J高強高模碳纖維的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，纖維主體性能批間批內(nèi)離散系數(shù)遠(yuǎn)小于5%。

　　2018年，由北京化工大學(xué)碳纖維工程技術(shù)研究中心聯(lián)合威海拓展纖維有限公司、航天材料及工藝研究所和北京衛(wèi)星制造廠有限公司承擔(dān)的科技部863項目“聚丙烯腈碳纖維石墨化關(guān)鍵技術(shù)研究”項目成功通過了驗收。該項目歷經(jīng)3年協(xié)同攻關(guān)，攻克了纖維制備關(guān)鍵技術(shù)、纖維性能表征技術(shù)、纖維應(yīng)用技術(shù)和碳纖維高溫石墨化設(shè)備設(shè)計制備技術(shù)，研發(fā)出的碳纖維及其復(fù)合材料性能指標(biāo)與進(jìn)口M55J碳纖維相當(dāng)。

　　此次突破標(biāo)志著我國QM4055(M55J級)高強高模型碳纖維材料實現(xiàn)了從工藝到裝備的完全國產(chǎn)化制備，提高了我國航天應(yīng)用領(lǐng)域?qū)υ摳邚姼吣＜墑e碳纖維的自主保障能力。由此，威海拓展纖維有限公司也具備了QM4055(M55J級)高強高模碳纖維的工程化生產(chǎn)能力。

　　“M55J級制備技術(shù)和工程化技術(shù)的突破，引起了日本相關(guān)企業(yè)的高度關(guān)注。一家日本企業(yè)的有關(guān)負(fù)責(zé)人，在業(yè)內(nèi)打聽相關(guān)情況?！币幻祭w維從業(yè)者說。

　　在此基礎(chǔ)上，我國相關(guān)科研院所和龍頭企業(yè)的技術(shù)攻關(guān)和突破步伐并沒有停歇。

　　2018年3月，寧波材料所成功實現(xiàn)國產(chǎn)M60J級高強高模碳纖維關(guān)鍵制備技術(shù)突破，產(chǎn)品填補了國內(nèi)市場空白?！敖?jīng)過近兩年的努力，目前，我們已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)M60J級高強高模碳纖維的小批量穩(wěn)定制備?！睂幉ú牧纤谄涔俜轿⑿殴娞柶脚_這樣披露。

　　今年1月，寧波材料所實現(xiàn)拉伸模量為610GPa的高強高模碳纖維小批量穩(wěn)定制備。為攻關(guān)更高級別產(chǎn)品，該所著重從纖維微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計與可控調(diào)控出發(fā)，先后突破高品質(zhì)原絲可控成型、石墨化微晶結(jié)構(gòu)可控增長、高效表面結(jié)構(gòu)設(shè)計與調(diào)控等系列化關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)CNI QM65(M65J級)高強高模碳纖維制備技術(shù)突破。

　　該產(chǎn)品經(jīng)過國內(nèi)4家專業(yè)檢測機構(gòu)測試，纖維模量均穩(wěn)定地超過630GPa，拉伸模量最高達(dá)639GPa。

　　其中，來自北京化工大學(xué)的檢測報告顯示，CNI QM65(M65J級)碳纖維的拉伸強度為3460 MPa，拉伸模量為631GPa。來自北京航空航天大學(xué)的檢測報告顯示，其拉伸強度為3857MPa，拉伸模量為639GPa。

　　接下來，隨著我國相關(guān)科研院所和龍頭企業(yè)在高強高模碳纖維制備技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)一步突破，以及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和技術(shù)實力將進(jìn)一步增強，在國際市場上的競爭力也將再提升。

　　一名碳纖維從業(yè)者感慨：“現(xiàn)在看來，隨著在高強高模領(lǐng)域陸續(xù)突破，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)也將迎來由‘長期跟跑’到‘與國際并跑’階段?！?/p>