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碳纤维行业曙光初现 纺企勇攀“珠穆朗玛”--News center
碳纤维行业曙光初现 纺企勇攀“珠穆朗玛”
来源:CFMTE  发布日期:2010/1/5  2044

碳纤维的性能和批量生产能力,不仅决定着我国航天事业、新一代武器研发在材料使用方面所能达到的高度和水平,也决定着我国大飞机制造、风力发电等新兴产业的行进步伐、生产规模和产品精度。而山西恒天纺织新纤维科技有限公司的科研团队,以具有自主知识产权的生产工艺和工程化方案,打破国外技术封锁,研制出国内首条碳纤维原丝生产线,为我国国防和民用领域的碳纤维应用前景,织出一片锦绣。

年6月,我国化纤行业奠基人、原纺织工业部副部长季国标院士,带领“高性能纤维及其制品国家发展战略与策略研究”总体组和碳纤维组的研究人员,对恒天科技这条国内唯一正在运行的碳纤维原丝生产线进行现场考察后,认为我国碳纤维材料事业终于盼来了一丝曙光。

行业曙光初现

碳纤维在化工和纺织行业中有“纤维中的工艺品”之称。因生产工艺流程长、过程复杂,同时涉及多学科工程技术系统集成问题,其国产化问题一直悬而未决,而尖端技术和高端产品一直被日本和美国所垄断。我国进口1公斤原丝救急,也得由国家有关部委出面。国家领导人多次批示:要尽早实现高性能碳纤维的国产化目标。

恒天起步伊始,盯住国际前沿,自觉担负起振兴碳纤维产业的重任。董事长桑建中说:“只有走自主创新之路,才能发展民族产业,打破国外封锁。”2003年,在晋中市榆次区政府的支持下,恒天公司接收破产的榆次化纤厂,全力承担起碳纤维产业化项目。

恒天科技的研发团队很有特色,由13名高工、26名中级职称人才、12名技术工人组成。从董事长、总经理往下,研发人员都曾长期从事纺织机械研发工作,是原榆次化纤厂、经纬纺机厂和山西锦纶厂的科技带头人或生产技术骨干。技术顾问刘则明,是我国长期从事腈纶湿法纺丝研发工作的知名专家。同时,恒天公司充分发挥体制与机制上的优势,吸引了大批高素质人才服务于研究工作。

在这样一支富有创新精神的研发群体带领下,恒天科技从2005年开始进行碳纤维原丝产业化项目开发,年底即首创“亚砜一步法”,巧妙破解了PAN基碳纤维原丝的形成机理和工程化关键技术。接着,企业又以技术创新为牵引,采取产学研联合模式,与中科院和下游碳化企业联合攻关,历经3次技术大跨越,研制出年产200吨的碳原丝生产线。企业试产碳纤维原丝106吨,主要性能指标均达到进口T300水平,成为国内首家批量生产碳纤维原丝的厂家。近3年来,恒天科技又投入上千万元,向难度更高的T400碳纤维原丝生产线挑战。

年3月9日,年产1200吨T300的碳纤维原丝生产线正式开工生产,首批产品供应中钢吉碳神舟纤维有限公司。这条生产线,不仅每道工序、每个部件由恒天科技的工程设计人员自行研制,也是我国目前产业化程度较高的碳纤维原丝生产线。

进军“珠穆朗玛”

和T1000,是当今世界碳纤维领域的“珠穆朗玛”,掌握了它们,世界上任何一个国家都能制造出大飞机。因为大飞机体积庞大,主体结构必须用质轻、高强度、耐高温、耐腐蚀的碳纤维纺织品一层层粘附构架。现在,国际碳纤维研究最高水平已达到T1200,但这项技术只有日本掌握。

我国目前碳纤维产业化水平仅达到T300。要想尽快缩短与发达国家的差距,保障国防和未来经济的安全,技术攻关任务还相当艰巨。

去年1月,在山西省科技厅的支持下,《T700级高性能PAN基碳纤维原丝工程化研发》项目进入研发阶段。这次,恒天与中科院化学所的专家联合攻关,共同建成了年产10吨的T700小试线。该线生产的碳原丝经后道碳化,指标达到T400进口水平。

现在,恒天科技的T700之梦虽然尚未实现,但公司已相继研制出具有自主知识产权的系列关键技术和自有设备,拥有3项发明专利和2项实用新型专利,为T700的中试生产奠定了基础。恒天科技将研发T700小试线所获得的技术应用于生产中,已使3K碳原丝批量应用于航天军工领域。目前恒天科技已向相关单位提供3K碳原丝20多吨。

政企各司其职

桑建中董事长认为,在“中国制造”闪亮全球的同时,我们又不得不随时面临其他国家对中国产品质量低劣的指责。这其中很重要的一个因素,就是我们缺乏高性能材料工业的支撑。

他分析说:“山西是我国能源和重化工基地,发展碳纤维及相关下游产业具有得天独厚的优势;晋中市的支柱产业是纺织机械,与碳纤维产业关联度强,优势明显;恒天科技研发碳纤维的人才团队、技术路线、工程化经验,具备了碳纤维产业化发展的条件。而且,恒天科技只生产碳纤维原丝,而原丝碳化还需一大批下游碳化企业。”基于这种分析,桑建中认为,如果建立以政府为主导、企业为主体的碳纤维创新模式,不仅能为解决国家急需、保障我国国防和未来经济安全作贡献,而且可以通过新型产业链的形成,推进山西新型材料工业的发展。据测算,若建成年产3000吨级T300、1000吨级T700碳纤维原丝生产线,进而达到万吨级原丝和千吨级高性能碳丝生产能力,形成碳纤维原丝、碳化、复合制品的完整产业链,也将使晋中市成为国家级高性能碳纤维产业化基地。



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