厲害我的國，中科院打破美日技術封鎖，中國碳纖維再邁一大步

為什麼跑車比普通汽車跑得快？很多人可能都會說它大排量的發動機和數不過來的渦輪，如果你仔細觀察會發現它的車身大量使用了一種特殊材料－碳纖維，這是一種新型的高效能纖維增強材料，它的強度是鋼鐵的7到9倍，拉伸強度能夠達到4800Mpa，在千度的高溫下，它都不會化成灰，因此，許多跑車的駕駛艙都採用了碳纖維製造，這樣就算是發生了車禍，駕駛艙不但不會受到破壞，還可以減輕對駕駛人的傷害，如今碳纖維的應用早已深入到我們日常生活的各方面，大到直升機，小到手機，碳纖維的身影隨處可見，為什麼它會被人們如此重視呢？

在工業化高度發達的今天，很多合金材料已經無法滿足我們在一些高階技術領域的技術要求，比如航天發動機、隱身戰鬥機等等，我們都知道金屬材料最大的問題就是在加工的過程中會產生變形，從而失去了當初的延展效能，因此許多科學家不得不再尋找另一種材料來替代傳統的金屬材料，這種材料恰恰是碳纖維，碳纖維誕生到現在已經有100多年了，如今碳纖維的種類比較多，應用範圍也廣，如果按絲束來劃分，可以分為小絲束和大絲束，一般我們把48K以上的稱為大絲束碳纖維，主要應用於醫藥衛生、土木建築、交通運輸和能源等基礎工業領域，反之就是小絲束，主要應用在航空航天等領域，如飛機、火箭、網球拍等等。

也許有些人會問：既然它的效能那麼好，為何不用在普通汽車上呢，因為這種材料除了工藝複雜，成本偏高外，也有效能缺點，雖然使用碳纖維做的車身可以減輕車重，降低油耗，提高操縱效能，但是這樣會讓汽車的成本增加，很多人都會買不起車，更重要的是用碳纖維製成的零部件修復效能差，要是發生了事故，金屬製造的車還能維修，但是碳纖維製造的車只能報廢了，正是它的優缺點都太過突出，所以科學家曾有段時間放棄對它的研究，而最早發明碳纖維的是愛迪生，早在1879年他就用碳纖維製作燈絲，作為白熾燈的發光體，不過由於燈絲容易碎，不耐用，使用了一段時間後，碳纖維燈絲就被鎢絲取代。從此碳纖維的研究就停了下來。

直到20世紀50年代中期，美空軍為了尋找一種耐燒蝕的材料來製造太空梭，此時碳纖維再次出現在大家的面前，他們投入了大量的實驗，以瀝青為原料，生產出了耐燒蝕的碳纖維，而身在大洋彼岸的日本，聽到這訊息後 ，也默默展開了研究，而他們用的原材料恰恰是聚丙烯腈，70年代，東麗以聚丙烯腈為原料生產出大批物美價廉的碳纖維，很快日本東麗佔領了北美市場，還拿到了波音公司的業務，從此奠定了延續至今的絕對優勢地位，如今日本東麗、東邦、三菱幾家大公司控制著小絲束碳纖維百分之七十以上的市場。

而我國在碳纖維領域的研究起步比較晚，發展也緩慢， 七十年代初，中國科學院化學所建立了高分子材料物理研究室，到了90年代，我們也可以生產出一些產品，但無法實現大規模生產，而這種製造碳纖維的核心技術一直掌握在美日企業的手裡，他們對我國採取了嚴密的技術封鎖，甚至還限制出口碳纖維產品，這也造成國內碳纖維市場常常供不應求，直到2000年，師昌緒院士提出要大力發展碳纖維產業，這才引起了政府的高度重視，從此我國開始採取措施，鼓勵企業大力發展碳纖維，2012年碳纖維再次納入“十二五”規劃中，在國家政策的指導下，國內碳纖維廠商如雨後春筍般湧現出來，比如：精工集團、光威復材、中安信、太鋼鋼科等等，但是這些企業生產出來的碳纖維基本上是小絲束，其製作工藝跟日本東麗相比，還是有一點差距，尤其是大絲束碳纖維材料還是主要依賴進口，據統計，我國大絲束碳纖維大概有70%以上都依賴於進口，每年需求的大絲束碳纖維約3。78萬噸，佔全球碳纖維需求量的34%，這樣的需求量還會不斷增加，如此大的缺口，我們怎麼能讓這些國外企業獨享橫利呢？

一些企業也是嗅到了商機，發現未來的碳纖維市場，大絲束將成為主流，今年1月初，上海石化投資了35億用於建設碳纖維原絲、大絲束碳纖維生產線，該專案已開始動工，預計在2024年可以完成，這也是我國第一家專業生產大絲束碳纖維的企業，同時它也彌補了我國在大絲束碳纖維市場的空白，為我國的碳纖維技術發展注入新的能量，也標誌著我國大絲束碳纖維從研發成功走上大規模生產之路。

日本東麗高管曾在接受採訪時表示：中國在碳纖維領域的發展，已經對他們產生了威脅，現在看來，這樣的威脅還在持續增長，事實上，我國在碳纖維領域的實力，早已非吳下阿蒙，我們不但可以自足，還在高階碳纖維領域取得突破，甚至是超越了美國，目前，中科院山西煤炭化學研究所研究員張壽春團隊已攻克了新型T-1000級超高強度碳纖維，這是一種新型的中空碳纖維，綜合性能比T800級碳纖維更加優異，其效能更加突出，製造技術更復雜，目前只有德日有能力生產此材料，而我國成為了第三個擁有這種材料的國家。

此次我們能在碳纖維高階領域取得重大突破，是無數科研人員經過無數日夜攻關所創造出的結果，這將會給我們在未來的碳纖維市場中帶來絕對的優勢，同時對我國進一步發展科技事業、國防事業有著非同凡響的意義，相信在我國科研人員的不斷努力下，我們將成為下一個科技強國。