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国内碳纤维发展的战略建议
2771 2011-03-17
根据国内目前碳纤维发展的情况出发,业行专业人士提出:“两制”、“两发”、“两大”发展我国碳纤维的建议,“两制”是“制”订我国碳纤维发展的总体规划和国内研“制”与国外引进相结合。“两发”是开“发”宇航级与一般工业级的碳纤维和“发”展以T700为基础的军用碳纤维系列。“两大”是“大”力研究开发低成本碳纤维技术的研究,扩“大”碳纤维的应用范围。 (1)制订我国碳纤维发展的总体规划。“7511”会议曾制订了我国第一个碳纤维发展规划,二十多年过去了,我国还没有一个新的碳纤维发展总体规划,只是在每个五年计划开始前,向各有关部门征求一下意见,立几个项目,没有一个总体规划。因此,首先要搞好顶层设计,制订我国碳纤维发展的总体规划。 (2)国内研制和国外引进相结合。碳纤维属于高技术,一些关键技术要突破难度很大;我们对高技术一定要立足于国内,要自力更生,但在可能与条件允许下,也应争取从国外引进,以缩短研制周期,尽快研制出高性能碳纤维,以满足国防现代化和武器装备发展的需要。 (3)开发宇航级和一般工业级的碳纤维。我国碳纤维的发展不管军用还是民用,只有一种,相当于国外T300的类型。对于一般产品,T300类型碳纤维基本上是可以满足要求;但对一些重要应用,它是远远不够的,必须发展更高性能的碳纤维。国外已分别开发宇航级和工业级碳纤维,这是值得我们参考的。 (4)发展以T700为基础的军用碳纤维系列。以T300类型为基础的碳纤维复合制成的复合材料,无论比强度、比模量、断裂应变和压缩许用值都满足不了高技术发展的需求,新一代军用产品都要求发展抗拉强度大于5000MPa、抗拉模量大于290GPa、断裂应变大于或等于1.8%的碳纤维,也就是发展T800类型的碳纤维。T700的性能虽然比这要低一些,但价格只有T800的33%-40%,对于大部分的军事上的应用是可行的。考虑到效费比,建议发展以T700为基的碳纤维系列。 (5)大力研究开发低成本碳纤维技术,特别是采用一般纺织用丙烯腈原丝生产工业级碳纤维和开发大丝束碳纤维。碳纤维的价格是限制它推广应用的制约因素,降低碳纤维价格的关键是采用一般纺织用丙烯腈原丝生产碳纤维和开发大丝束碳纤维,我国必须突破这些关键技术。 (6)研究扩大碳纤维的应用范围。碳纤维要降低价格必须扩大用量,要扩大用量则必须扩大碳纤维的应用范围。军用高性能碳纤维的用量毕竟是有限的,必须开发新的应用范围,包括交通运输、汽车、能源和土木建筑等。