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> 中国科学院山西煤化学研究所研究员张寿春承担了中国科学院重点部署项目-& mdash;& mdashT1000超高强度碳纤维的制备上周通过了中国科学院组织的专家验收。该团队成功突破了T-1000超强碳纤维的核心技术,在国内率先开发出高强度中空聚丙烯腈基碳纤维。制备的T1000超高强度碳纤维具有高拉伸强度和高弹性模量的特点,通过第三方机构检测,性能指标达到行业先进水平。
“通过深入分析碳纤维结构与性能的关系,开展了前体链结构优化设计、纺丝流变控制、纤维微纳米结构控制及关键设备技术研究,实现了干喷湿纺制备T-1000超强碳纤维的核心技术突破。”张寿春说。
张寿春介绍说,目前碳纤维的应用正从单一的结构承重型向结构& mdash功能整合的方向。高强度中空聚丙烯腈基碳纤维是一种新型中空碳纤维,集结构和功能于一体,既满足结构加固,又具有隔热、填充和改性等特殊功能。
新型介质空碳纤维不同于普通介质空炭膜材料,其连续长丝具有细旦、高强度的特点,并具有良好的可织造性和卷绕性。也不同于传统的固体碳纤维,它的芯具有连续和规则的结构空。然而,由于生产0+聚丙烯腈基碳纤维存在困难,目前只有德国巴斯夫公司和日本东丽公司掌握了相关技术。山西煤化学研究所的研究团队花了两年时间在中国率先开发了含0+的聚丙烯腈基碳纤维,打破了国外的技术垄断。
聚丙烯腈基碳纤维是航空航天、国防和民用工业不可缺少的关键材料,对国防安全和国民经济发展具有重要意义。聚丙烯腈基碳纤维主要通过湿法纺丝和干喷湿法纺丝生产。由于干喷湿纺技术具有生产效率高、碳纤维质量好、生产成本低的优点,世界高端碳纤维主要采用干喷湿纺技术生产。然而,这项技术长期被日本和美国公司所垄断,尤其是T-1000及以上的超高强度碳纤维技术,更是被我国所封锁。
张寿春说,随着应用领域的迅速扩大和应用需求的不断增加,高端碳纤维和碳纤维新品种已经成为各国发展的热点。该研究将有助于我国高性能碳纤维向多品种、多系列方向发展,对轻质结构和多功能应用具有积极意义。(王若春,王宏镇)
出发地:中国化学新闻