我国大丝束碳纤维投产 (大丝束碳纤维全球生产线)

我国首套万吨级大丝束碳纤维投产,中国首条大丝束碳纤维

文|大model

编辑|大model

引言:

“泱泱大国,岂能仰人鼻息?”

这是对于我国高端碳纤维市场再好不过的总结了。

碳纤维作为一种比钢铁还好用的材料,在航空航天领域非常受欢迎,哪怕是一些高科技技术都离不开碳纤维这种材料。

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而同等直径碳纤维拉伸之后的强度往往是钢的7-8倍,质量更是只有钢的四分之一。这就造成了,美日等一些国家往往会对碳纤维进行 垄断

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中国碳纤维被外国垄断,就算有钱也买不来

而我国更是欧美对碳纤维禁止出口的重要国家之一,由此以来,我国很长时间在碳纤维领域都遭受到了各种技术*锁封**。

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碳纤维轮毂

甚至就连进口国外的碳纤维,都要签订一份承诺书

承诺什么呢,那就是承诺这个碳纤维不得用于*用军**, 只能民用 。并且还要由国家商务部进行担保,由此可见,外国在碳纤维方面,对于我国的垄断究竟有多严厉。

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美国三叉戟导弹发动机的碳纤维外壳

在早期,由于碳纤维制药工艺不够成熟,所以在价格方面是非常的昂贵,最起码只有一些军工大企业才用得起。

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蓝色为碳纤维预浸料

碳纤维其实这种材料并算不上比较新型,但是在 复合材料 的研制当中,碳纤维是必不可少的一种原材料。

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碳纤维复合材料

又因为碳纤维在航空航天领域,有着很广泛的运用,所以有很多的国家在碳纤维方面,对我国进行了技术*锁封**。

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最为出名的便是美国了,根据上世纪的瓦森纳协定,美国曾力压各国,让碳纤维技术 不得对中国进行开放

并且美国还曾抓捕向中国售卖碳纤维的个人或者企业,哪怕是一个钓鱼竿或者网球拍,甚至其余由碳纤维制成的物品,都 不得向中国出售

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瓦森纳协定,一项霸王条款

国防建设需要,国产碳纤维的研发迫在眉睫

而碳纤维在航空航天领域,甚至工业领域,都有着不可或缺的地位,因此我国自主研发碳纤维技术迫在眉睫。

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事实上,我国的碳纤维技术在最开始的时候是和美日处于同一水平的。因为早在1960年的时候,我国就开始了对碳纤维技术开展了相关的研究。

可是那个年代,经济水平低下,各项工艺以及相关仪器都没有很先进的,这就造成了,美国和日本强强联合,给我国造成了极大的压力。

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碳纤维制造车间

以至于,他们的碳纤维技术是越来越先进,而他们也在碳纤维方面一直对我国保持垄断,哪怕是出口的碳纤维也不是很优秀。

其实美日之所以要联手,就是因为日本掌握了 聚丙烯腈基碳纤维原丝 的制作工艺。

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从一穷二白到打破垄断

而我国针对这一点,在上世纪设立了很多的专项,目的就是为了能够尽快地研发出该原丝的制作工艺。

通过科研人员的不懈努力,我国在04年就自主研发出了碳纤维以及原丝的稳定生产技术

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并且还建成了当时唯一能够满足国内军工需要,年产10吨的小丝束聚丙烯腈基碳纤维原丝的生产装置。

再到后来,我国更是对标碳纤维的龙头,日本东丽公司,开始研制出各种先进的碳纤维,现如今已经形成了多种级别,以及可实现规模化生产。

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而这也正好填补了我国在碳纤维领域的空白缓解了我国在航空航天领域迫切需要国产碳纤维的紧张局面。

其实到了这个阶段,国家能够打破技术*锁封**,少不了许多民营企业的全力以赴。

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碳纤维运载火箭

歪打正着,民营光威创下汗马功劳

就拿民营企业光威来说,在1998年的时候,曾向日本引进了国内首条宽幅碳纤维预浸料生产线,开启了国产碳纤维复合材料的制造与生产的先河。

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而在 04年 ,光威又首次突破了碳纤维批量生产线,甚至打破了国内首条量产生产线的纪录,从而打破了美日将近40年的垄断

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其实最早的光威是靠卖渔具起家的,但是随着碳纤维技术的成熟与应用,碳纤维鱼竿也越来越受欢迎,逐渐成为了消费的主流。

为此,光威每年都向日本进口了大量的碳纤维材料用于鱼竿的制造。

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可是好景不长,随着欧洲空客以及波音飞机的兴起,日本的碳纤维材料供应,逐渐转向了航空航天领域。

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关于鱼竿方面或者体育用品,日本给出了涨价,并且卖不卖还要看日本的脸色。说实话,这多少有点单边主义霸权了。毕竟价格已经上涨了,但是卖不卖仍然看别人脸色。

这倒是让光威很难接受啊,所以才走上了自主制造碳纤维的道路,其中的辛酸历程不言而喻。

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从第一步开始,慢慢地摸着石头过河,而这时的光威研究碳纤维仅仅是为了造一个鱼竿,并没有想到国家方面的问题。

随着光威制造碳纤维的消息越来越远,国家方面也注意到了这个问题。

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便立马派专项人员对光威制造的碳纤维进行检查,不料这光威研究的碳纤维达到了技术标准。

之后的光威更是通过了国家863计划的审查,当时制造的碳纤维在技术水平上是最接近国际水平的。

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碳纤维复合材料的叶片

也正是这样,光威的一个不起眼的研发制造, 打破了美日将近40年的垄断。

国内首个“黑黄金”48K大丝束碳纤维项目开工建

现如今,我国虽然掌握了碳纤维的制造技术与工艺,但是就目前国内的水平来说,还仅仅停留在中低端,在国防建设中以及高端工业领域还有着不小的差距。

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不过这对于我国来说也是一件好事,最起码在碳纤维高端领域,我国还和美日等国有差距,但这也正是我们要努力的方向。

而在20201年的一月份,中国石化的 “1.2万吨/年48K大丝束碳纤维” 项目正式开工建设。

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这些话的意思,就是我国在大丝束碳纤维方面有了突破性的进展,并且从研发实验阶段迈向了规模化生产阶段,也说明了我国的大丝束碳纤维 具备了国际水平

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这种碳纤维被称为“新材料之王”,还有着“黑黄金”之称。

因为碳纤维是由腈纶和粘胶纤维为原材料,再加上高温氧化碳化而制成的,其硬度是钢的好几倍,广泛应用于航空航天领域,汽车领域等等。

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而在国际上还有着关于碳纤维的划分。按照原材料来分,有着聚丙烯腈基碳纤维,沥青基碳纤维,粘胶基碳纤维等等。

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而按照丝束的大小又可分为,大丝束和小丝束

国内现役的碳纤维的丝束基本上都在0.1万根到1.2万根,属于小丝束碳纤维。而这个丝束数量在4.8万根以上的,就被称为48K大丝束碳纤维,大丝束主要就是应用于 高端工业领域

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而大丝束最大的优势就是在于,如果相同条件下生产碳纤维,大丝束的质量性能要比小丝束高,并且产能也有所上升。

当然了,生产碳纤维最重要的就是原丝的生产制作,而这个项目也包含了每年2.4万吨的原丝生产。

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最为重要的是,原丝的生产原材料采用的就是,我国自主研发的一步法聚丙烯腈基生产技术,采用了先进的工艺路线。

我国在大丝束方面长期受到掣肘

而该项目的意义在于,这能够有效缓解我国在大丝束方面长期依赖进口,并且供不应求的局面,能有效地缓解外国对于我国的卡脖子现象。

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同时呢,这个项目也有利于我国碳纤维的自主发展与制造。就拿现在来说,高端碳纤维技术,依然有着森严的技术壁垒,世界上也仅仅只有美日等少数国家掌握。

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不过我国也是一个不甘示弱的国家,既然别人不给咱用,那咱们自己研发不就行了。

因此,上海石化就联合了多个校企进行协同研制,在18年的时候获得重大突破,研究出了整个工艺流程。

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经过十多年的拼搏奋斗,上海石化获得了大丝束碳纤维的一百多项专利技术,而且这也让我国在碳纤维方面有了一个质的飞跃

另外一点,这种大丝束碳纤维技术的突破,能够让国产复合材料有着进一步的提高。

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百利无一害,应用前景广泛

毕竟在之前,国外的碳纤维复合材料都是非常的昂贵,每年我国都要耗费巨资从外国进口复合材料

现如今大丝束碳纤维的研发成功,有望让我国的高强度碳纤维复合材料的价格降低,为国家或者下游企业节省很多的支出。

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最为重要的是,大丝束小丝束碳纤维我们都解决了,那么复合材料也必定手到擒来,这样也能够大大促进复合材料的发展

尽管最早碳纤维的研究是为了军事装备所用,但是对于我国一个制造业大国,碳纤维的竞赛,不仅仅局限于军事领域,在各行各业都有着应用前景,甚至还能够撬动产业升级。

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根据数据来看,欧洲空客,美国波音旗下的客机,其中所运用到的碳纤维复合材料已经占比一半,而我国的C919也才达到三分之一

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碳纤维涂装

要知道,飞机重量轻一吨,就能省下高额的燃油费用。

而关于碳纤维的竞赛已经打响,我们也应该奋力拼搏,尽最大可能去占领高端碳纤维市场。

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