碳纖維航空專用材料，我國實現技術追趕，躋身世界領先地位
前有嫦娥五號實現預備登陸，後有天文一號著陸火星。我國航天事業發展離不開材料技術的突破，其中的重中之重就是碳纖維。大傢好，我是有料君講述你不知道的科技故事。碳纖維是一種含碳量在百分之九十以上的高強度纖維，它強度高，耐高溫、耐腐蝕、變形小，質量遠輕於合金的同時，性能卻遠超合金，因此被廣泛應用於航空發動機葉片新型戰機機身，客機以及超跑車身等領域。
譬如我國殲八戰鬥機時期，導彈載重量過小很重要一部分原因就是當時我國沒有能力生產碳纖維材料，比同時期的歐美飛機隻能望而卻步。天問一號發射成功後，長征五號運載火箭辦公室特意給提供碳纖維的供應商發去瞭感謝信，贊揚其應用於大直徑火箭整流罩新型燃料大推力發動機和燃料系統的制造上實現瞭大幅度減重的，同時提升瞭系統的可靠性。由此可見，碳纖維在現代航空航天和國防領域的重要性，那麼這種高科技材料到底是如何制造的呢？碳纖維外觀顏色漆黑，擁有紡織紋理，質地柔軟，其材料直徑在十微米左右，七八根排在一起才有頭發絲那麼粗，但拉伸強度就能達到四千八百兆帕，可抵禦幾千度的高溫，絲毫不損碳纖維的發明最初要追溯到愛迪生，他在不斷改良白熾燈發光體的過程中，發明瞭以碳纖維發光體。不過當時使用的是天然碳纖維，沒有結構強力，最終被鎢絲取代。
現代碳纖維的原料使用比較多的聚丙烯和我們平常穿的衣服沒有什麼區別。制作碳纖維需要經過漫長復雜的工藝流程，相信大傢都看過拉面的制作流程，將面團切成條狀後，要在上面抹油，防止粘連，然後通過各種花式抻面，使面條越來越細，同時面條的嚼勁越來越高。碳纖維也類似聚丙烯也要塗上油，通過精確控制的牽伸，最終獲得錫氮化高強度化的碳纖維原絲。烤制面餅纖維也變得越來越細，最終形成結構致命強度驚人的碳纖維。不過，這項技術常年被國內嚴防死守，我們又是如何突破重圍的呢？此前，全球碳纖維市場從技術標準到出貨全部被日本獨立公司把持，我國想要進口，但對方隻同意賣給我們做釣魚竿的民用碳纖維，想要應用於國防是天方夜譚。無奈之下，一九六三年，中國碳纖維研究宣佈啟動，一九七五年在張愛萍將軍坐鎮下，成功制出一代碳纖維。一九八零年，部分滿足國防使用，一九九零年引進美國軍用碳纖維生產線受挫。二零零零年，材料學泰鬥施昌旭親自掛帥，集中攻堅，軍用碳纖維入選國傢八六三計劃。
轉眼二十一載過去，在施老的不斷努力下下，中國已經完全克服瞭碳纖維這個世界材料學難題。目前全球有十九個能生產高性能碳纖維的廠商，我們中國就占瞭九傢，上一代頂級的T 800,原本隻有美、日、德三國能出貨，現在僅中國隻有七傢能夠生產。以中富神鷹公司為例,二零一七年成功投產一條千噸級T800碳纖維生產線，一舉成為世界范圍內的頂級碳纖維供應商。二零二零年，中科院山西煤化又成功研制出1000碳纖維，采用自主開創的幹噴施法技術，隔熱性能更強，稀爛化和高強度測試性能也十分可觀。這次我們甩開瞭美國，成為繼德國巴斯和日本多利之後，第三個能夠生產T 1000碳纖維的國傢，而且以中國碳纖維的發展速度，下一代碳纖維可能就要輪到咱們來定技術標準,就如同華為在五G領域的地位一樣，敬請期待。
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