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中國高性能碳纖維材料獲突破 可用于新一代轟炸
發(fā)布時間:2022-10-13 15:46 | 瀏覽次數(shù):




        碳纖維復(fù)合材料具備質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、彈性模量高的特點(diǎn),可比傳統(tǒng)鋁合金結(jié)構(gòu)減重30%,對武器裝備性能提拔貢獻(xiàn)偉大,被廣泛用于制造航空器機(jī)體及發(fā)動機(jī)、導(dǎo)彈外殼等。如今美國F-22、F-35戰(zhàn)斗機(jī)的碳纖維復(fù)合材料用量比例分別達(dá)到24%和36%,從而使該戰(zhàn)機(jī)具有超高音速巡航、超視距作戰(zhàn)、高機(jī)動性和隱身等特征;以A350、波音787為代表的新型大型民機(jī)的碳纖維復(fù)合材料用量比例更是達(dá)到了50%以上。可見碳纖維對一個國家是多么的緊張。

  在20世紀(jì)80年代初期,高性能及超高性能的碳纖維就被譽(yù)為“黑色黃金”。但其生產(chǎn)流程復(fù)雜,紡絲設(shè)備、氧化爐、碳化爐、石墨化爐等關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)門檻高,設(shè)計(jì)制造難度大。
美國JASSM巡航導(dǎo)彈的彈體外殼悉數(shù)采用碳纖維制造。


碳纖維轟炸機(jī)
 
  材料加工技術(shù)的落后一向是緊張制約中國高端制造的發(fā)展,碳纖維是軍民兩用新材料,屬于技術(shù)密集型和敏感的關(guān)鍵材料,一向被以日本東麗為首的西方國家實(shí)施嚴(yán)格的禁運(yùn)和技術(shù)封鎖。

  我國對碳纖維的研究開始于20世紀(jì)60年代,80年代開始研究高強(qiáng)型碳纖維。雖然也取得了肯定成績但進(jìn)展緩慢。核心技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備長期被日本、美國和西歐國家壟斷,使得中國在這個領(lǐng)域被無理打壓以致落后先輩技術(shù)幾十年。美日更是盼望中國永久無法生產(chǎn)充足吻合更高要求的產(chǎn)品,從來達(dá)到制約中國進(jìn)入更高端制造競爭梯隊(duì)和扼殺中國軍事科技提高的目的。
 
  不過在2008年4月,中國科學(xué)院山西煤化所原碳纖維課題組組長楊永崗博士帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和 T700 級碳纖維制備技術(shù)落戶常州高新區(qū),創(chuàng)辦了中簡科技公司。該公司承擔(dān)著科技部國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863 計(jì)劃)高性能碳纖維重點(diǎn)項(xiàng)目,經(jīng)過上千次的反復(fù)試驗(yàn),如今掌握了生產(chǎn)核心設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù),工程化生產(chǎn)設(shè)備 98% 以上為自立研發(fā)設(shè)計(jì)和國內(nèi)制造,關(guān)鍵設(shè)備悉數(shù)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

  現(xiàn)公司已建成了兩條合計(jì)1600噸級的原絲生產(chǎn)線,國內(nèi)第一條300噸/年國產(chǎn) ZT7 系列高性能碳纖維生產(chǎn)線,并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固量產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)T300 級、T700 級、T800級的工程穩(wěn)固化,打破了高性能碳纖維技術(shù)國際壟斷。并通過了軍品允許生產(chǎn)、武器裝備質(zhì)量管理系統(tǒng)等認(rèn)證將來。將來殲20、無人機(jī)等將會大量的應(yīng)用上碳纖維技術(shù),而解放軍新一代長途轟炸機(jī)的研制也將突飛猛進(jìn)。



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