吹响材料强国“号角”——江苏航科碳纤维材料研发纪实 用小小的纤维体来做自行车钢铁支架?没错,碳纤维的“小身板”中就蕴涵着这样的大能量。不仅如此,它还在航天工业、国防军工等领域大显身手,被誉为工业界
吹响材料强国“号角”——江苏航科碳纤维材料研发纪实
用小小的纤维体来做自行车钢铁支架?没错,碳纤维的“小身板”中就蕴涵着这样的大能量。不仅如此,它还在航天工业、国防军工等领域大显身手,被誉为工业界的“黑色黄金”。
然而,由于长期以来我国高性能碳纤维研发和产业化水平落后,加上国外的技术封锁和产品禁运,相关材料需求常常陷于“无米之炊”的境地。
在此背景下,江苏航科复合材料科技有限公司(以下简称航科)打出自主创新牌,生产出全球领先的T800碳纤维,率先突破国际高技术垄断,开创了我国高技术装备制造材料产业化新格局。
昔日之殇,今日之志
近日,德国宝马公司新上市的i3电动车,用直径仅有0.007毫米的碳纤维材料代替传统钢铁制造车身,使高科技产品再次夺人眼球。
“高性能碳纤维不仅质量轻,而且强度可以达到超高强度钢材的13~20倍,同时还具有极佳的耐腐蚀等特点,是国防尖端技术和改造传统产业的基础原材料。”航科总经理王浩静在接受《中国科学报》记者采访时说。
一代材料,一代装备。王浩静对此深有感触。由于碳纤维在航空航天等国防工业中有重要用途,西方国家将其视为战略性物资,对中国“禁运”,更不转让技术、不出售设备。
回忆往昔,两院资深院士师昌绪仍记得,1984年,上海碳素厂试图引进美国特科公司碳化设备,最终被美国国防部否决;1990年,吉林化学工业公司经过谈判、考察,最终购买了一些碳化设备及相应测试仪器,但经多次试车,碳化炉始终开不起来。
“新材料中碳纤维是重中之重,我国却一直难以有大的突破,特别是不匀率高、毛丝多,力学性能也上不去,和国外产品质量差距越拉越大,无法制备航空航天结构材料。”师昌绪在接受《中国科学报》记者采访时说。
“国外已经实现了碳纤维高性能化、低成本化和系列化,其制备和应用技术已颇为成熟,如民用客机B787和A350,复合材料用量已经达到50%以上。而我国不能制造高性能碳纤维,导致几乎所有的高技术装备无法实现其设计性能。”王浩静对比说。
他介绍说,当前全球高性能碳纤维生产技术仍主要集中在日本东丽、美国赫氏、德国西格里集团等少量企业手中,其成本平均只有传统碳纤维材料的一半左右,占据着全球过半市场。
同时,据《研究与市场》最新发布的《2018年全球碳纤维市场增长机遇与预测》报告,未来5年,除了传统应用大户航空业以外,受风力发电、离心机转子管、电子工业等潜在应用市场的驱动,全球碳纤维市场成交额有望以每年两位数的增长率递增。
“发展碳纤维技术和产业是我们的强国必由之路,影响到高端制造业、民生和国家的安全。”师昌绪说。实现强国梦,当前的面貌必须要改变,必须重视新材料的研发、产业化与应用。
昔日之殇成为全体航科人的最大动力。为了急国家之急,2010年2月,中科院西安光学精密机械研究所和江苏镇江市政府签署战略合作协议,成立航科公司,试图探索出一条高新技术产业化和产业报国的新路子,实现高性能碳纤维自主创新发展。