據新華網報道,3月11日,我國自主研發的T1200級超高強度碳纖維將全球首發。這一突破填補了全球相關領域的空白,標志著我國在超高強度碳纖維生產領域實現了重大跨越。
這次首發的T1200級超高強度碳纖維,由中國建材集團自主研發,值得關注的是,它並非實驗室里的樣品,而是已經具備百噸級量產能力的工業化產品。這也讓我國成為全球首個實現該級別碳纖維百噸級量產的國家。
簡單來說,T1200級碳纖維的直徑還不到我們頭發絲的十分之一,但其拉伸強度卻是普通鋼材的10倍,密度卻只有鋼材的四分之一,輕且堅韌的特點十分突出。憑借這些優異性能,它可以廣泛應用於航空航天、低空經濟、人形機器人等戰略性新興產業領域。
碳纖維(英語:Carbon fiber),簡稱碳纖,是一種高強度和模量的耐高溫纖維,屬於化纖的高端品種,其主要由碳原子構成,直徑約5至10微米。為了產生碳纖維,碳原子在晶體中被鍵合在一起,平行排列的纖維長軸給予碳纖維相當高的強度-體積比。幾千條碳纖維集束在一起形成一個纖維束,可以單獨使用或被編織成織物。
碳纖維具有高硬度、高強度、重量輕、高耐化學性、耐高溫及熱膨脹低的優點,在航天工程、汽車工業、建築及競技體育製品方面得到廣泛應用。相對於玻璃纖維,碳纖維的價格相對昂貴,而碳纖維的價格差異則取決於其強度及加工方式。
碳纖維通常與其他材料結合以形成複合材料。當混合塑膠樹脂並纏繞或模塑後具有非常高的強度 - 重量比的碳纖維強化聚合物(通常也被稱為碳纖維)。然而,碳纖維也會與其它如石墨的材料複合,以形成耐高溫的碳 - 碳複合材料。
2012年,碳纖維複合材料的全球需求價值大約為103億至140億美元。強勁的需求來自於航空工業、風力發電、自行車及汽車行業。不過由於大量越來越多企業投入碳纖維的生產,部分較低階的產品已出現過剩。
用碳纖維製造的增強塑膠質地強而輕,耐高溫、防輻射、耐水、耐腐蝕,是製造飛行器、兵器及耐腐蝕設備等的優良材料。碳纖維製品的缺點是難以自然分解,大量棄置會造成環境問題。近年來碳纖維更是廣泛被使用於大型飛機,例如空中巴士A350、A380、波音787均利用碳纖維複合材料來減輕耗油量。另外大型風力發電機的葉片,賽車、汽機車的車身均為碳纖維複合材料需求量增加的重要因素。