碳纖維工業(yè)化生產(chǎn)“從無到有”

　　碳纖維是以聚丙烯腈、瀝青等化學(xué)材料為前驅(qū)體，經(jīng)預(yù)氧化、碳化等過程制成的含碳量達90%以上的無機纖維材料。由于具有重量輕、強度高、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等碳材料特性，同時具有纖維材料的柔軟可加工性，碳纖維被廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)應(yīng)用和體育休閑三大領(lǐng)域，是近年來世界各國發(fā)展最快的新材料之一。

　　材料是裝備的基礎(chǔ)和前提，業(yè)內(nèi)有“一代材料，一代裝備”的說法。我國碳纖維的研發(fā)始于上個世紀60年代初，但由于體制機制、基礎(chǔ)科學(xué)、工程技術(shù)、工業(yè)裝備等諸多原因，一直停留在低性能碳纖維水平上，高性能碳纖維的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)一直未能實現(xiàn)有效突破。

　　2000年以來，我國對碳纖維發(fā)展給予了高度重視。碳纖維關(guān)鍵技術(shù)專項于十五期間被列入國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(“863”計劃)、“高性能聚丙烯腈碳纖維基礎(chǔ)科學(xué)問題”于十一五期間被列入國家“973”計劃，“十二五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃將碳纖維作為其中的重點之一。發(fā)展改革委、科技部、工信部等部門也都加大了對碳纖維產(chǎn)業(yè)化的支持力度。

　　北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院國家碳纖維工程技術(shù)研究中心研究員徐樑華認為，在國家政策扶持下，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)從無到有，產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平都得到較大發(fā)展。

　　產(chǎn)業(yè)進步實現(xiàn)“三初”

　　中國化纖工業(yè)協(xié)會副會長趙向東說，這幾年我國碳纖維產(chǎn)業(yè)的進步可以概括為“三初”:一是初具規(guī)模，二是初上水平，三是初步滿足國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的需要。

　　初具規(guī)模意味著國產(chǎn)碳纖維的規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成為現(xiàn)實。據(jù)專家介紹，目前，我國在T300級碳纖維上的工業(yè)化生產(chǎn)的全流程關(guān)鍵技術(shù)，已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化突破，形成了具有高自主知識產(chǎn)權(quán)的碳纖維產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)，達到了千噸級產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的能力，產(chǎn)品已經(jīng)部分替代了進口。

　　初上水平意味著我國在型號更加先進的高性能碳纖維的研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)上有所突破。目前，我國T700級碳纖維已經(jīng)在部分地區(qū)和企業(yè)內(nèi)完成了中試線和百噸級線的建設(shè)歷程，初步實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，正在開展高水平的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)建設(shè)。T800級碳纖維已突破了制備關(guān)鍵技術(shù)，為進入工程化階段做好了準備。此外，M50J高模碳纖維也突破了研制的關(guān)鍵技術(shù)。

　　國產(chǎn)碳纖維已經(jīng)能初步滿足需要。高端碳纖維產(chǎn)品及其復(fù)合材料的研發(fā)是否符合國防科技工業(yè)發(fā)展的需求，能否不斷提高我國國防自主保障水平，是衡量碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的重要標志。我國每年使用碳纖維近1萬噸，其中國產(chǎn)碳纖維約2000噸，已在運載火箭、衛(wèi)星、大型飛機等高端裝備上陸續(xù)得到應(yīng)用驗證。

　　隨著碳纖維行業(yè)進入快速發(fā)展期，我國培育了江蘇恒神、中復(fù)神鷹、威海拓展等碳纖維的龍頭企業(yè)，形成了產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)。截至目前，國內(nèi)已有30多家碳纖維生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)線規(guī)模達到2萬噸左右。

　　“863”計劃專家委員會專家、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會專家徐堅說，我國已有了相關(guān)的高性能碳纖維，只是在工藝、技術(shù)、裝備等方面沒有解決全面平行的問題，真實差距也就是十幾年。