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国产碳纤维需要“坚强”

来源:冠中电力 | 发布时间:2017-02-10 14:29 | 浏览次数:

近日,英国广播公司、路透社等国际媒体纷纷报道了有关中国江苏张家港市商人马立颂,在美国因购买T800碳纤维,遭美国国土安全部门“钓鱼执法”一事。T800碳纤维为何物?为何购买此物反遭逮捕?

据介绍,马立颂今年36岁,是一个本分的生意人。之前卖过五金材料,现主要销售塑料配件。今年2月底,他联系上了美国一家出售包括航空和军事等高科技商品的网站,表示想购买些碳纤维,用来制造自行车、电热毯和鱼钩等。到美国后,马立颂与网站的工作人员见面,以400美元价格出售了一公斤T800碳纤维。拿到样品后马立颂便通过快递方式寄回国内,因自知购买手续不全,他在运货单上没有填写货物的真实信息。

没想到,4月1日马立颂正准备上飞机回国时被几名美国男子拦下,对方称,他们是国土安全部门的特工,马立颂违反了《国际紧急经济权力法》,随即将其逮捕。马立颂所联系的网站,其实是美国国土安全调查部门设立的,而那个与他接洽生意的正是美国特工。

“高端碳纤维是军民两用新材料,属于技术密集型和政治敏感的关键材料,美国对一些国家实行禁运封锁政策。马立颂这次购买虽然是由于手续不齐全,不懂法律,但是他本意应该是盈利,而不是中国间谍。这从另外一个方面也显示了,目前我国的高性能碳纤维研制和生产仍然严重滞后,需要奋起直追。”对于这起所谓的“商业间谍案”,业内的一位专家如此评价。

“与传统材料相比,碳纤维不仅兼具轻质和优秀的力学性能,比强度是超高强度钢材的13~20倍,同时,还具有极佳的耐腐蚀、耐候、耐温稳定性。”中科院宁波材料技术与工程研究所纤维团队的副研究员陈友汜在接受媒体采访时表示,目前碳纤维主要集中应用于工业、航空航天、体育器材三大领域。

据了解,目前,世界碳纤维的技术格局是:日本和美国垄断关键技术,并对外绝对保密,国内的碳纤维企业处于如何提高原丝生产工艺水平的瓶颈上。我国碳纤维研究已经30多年,T300通用级产业化已取得突破性进展,百吨级和千吨级碳纤维已投入生产;T700级正在进行中试放大,T800级正在实验室研制。目前国内有一两个单位的产品品质已超过T300级的性能指标,达到了T400级水平,并且可以小批量生产。这处于上世纪80年代日美企业在碳纤维研发方面的水平。由于T300级碳纤维实现了国产化,打破了国外垄断,迫使进口价格大幅度下降。从总体形势来看,我国当前处于由T300通用级向高性能的T700和T800发展的过渡期。

业内专家曾经表示,制约我国碳纤维发展的主要因素有两个方面,其一是碳纤维原丝质量问题。国产原丝在纯度、强度以及均质化方面与国外相比存在较大差距,大大制约了国产碳纤维的产品质量。碳纤维生产工艺流程长,技术关键点多,生产壁垒高,是多学科、多技术的集成,其中碳纤维原丝的生产技术更是难中之难。

制约我国碳纤维发展的瓶颈之二是耐高温材料及大型高温炉。国产碳化炉采用仅能允许在1400℃以下温度使用的碳化硅作为发热体,高温环境下碳化硅抗负荷强度低,不能制作大尺寸工业规模碳化炉,无法实现1500℃的最佳工艺。国外采用高纯石墨材料1800℃以上的高温碳化炉严格限制对我国的出口,中等规模的高温碳化炉进口价格高,导致国产碳纤维装臵的建设成本过高,无法与进口纤维竞争。

全国政协委员、中航工业集团第一飞机设计研究院总设计师唐长红曾经表示,在飞机使用的复合材料中,原丝(聚丙烯腈-PAN)非常重要,但目前在国内已经开始生产。他指出,热压罐等复合材料设备已经能够国产化,但是大型的设备仍需要和国外联合研制,还有一些需要进口。从碳纤维生产到制造出飞机受力结构是一个很长的产业链。这个链条包含了“先进复合材料结构设计、制造和维修技术”。

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