小絲線連接大產業,這束“黑色黃金”為我國實現碳纖維自由
如今的吉林,正加大力度推進傳統制造業數字化改造,依靠科技創新“第一動力”,讓傳統產業增“智”提“質”。
與此同時,新材料的開發應用,也正在推動技術進步和產業升級。這是一束碳纖維的原絲,想不到的是,這一束共有35000根纖維,要想看清楚每一根纖維要使用顯微鏡才行。
上圖是它在顯微鏡下的狀態。這一束碳纖維的強度,卻比普通鋼鐵要高7倍以上;而重量,只有鋼鐵的四分之一。
白絲變黑絲 碳纖維的“奇妙之旅”
總臺記者 孫建德:旁邊飛速轉動的白絲,叫作碳纖維原絲,是由石油中提取的丙烯腈加工而成。
總臺記者 孫建德:當原絲進入氧化爐中,一場美妙的蛻變就此開始。原絲要經過低溫碳化、高溫碳化等多道工序,尤其在經過1500攝氏度左右的高溫氧化時,一般的纖維早已化作灰燼,原絲則“淬火成金”,去除掉非碳元素,留下純度高達95%以上的碳元素,在這之后經過多種工序之后,最終獲得這種被稱為“黑色黃金”的碳纖維。
總臺記者 孫建德:它的強度達到了國際領先級水準,別看它柔軟、纖細,實際上強度是鋼的7至9倍,重量卻只有鋼的四分之一。技術人員在車間做了一場拉伸強度測試,用兩段這樣的碳纖維做拖車繩,前后連接兩輛叉車,依靠它可以輕松拖動4.3噸重的叉車前行,而不發生折斷。
總臺記者 孫建德:為什么碳纖維這么牛?來看它的內部結構。其實每一束碳纖維都由數萬根單絲構成,在500倍的顯微鏡下,可以看到肉眼看不見的單絲,它的粗細僅為頭發絲的十分之一。這是單絲的橫截面,每一根的圓度和粗細都基本一致,也就是說每一根單絲都在發揮作用。實際上是幾萬根小絲線在同時發力,它們排列在一起,發揮出強大致密性。
突破技術封鎖 國產碳纖維從無到有
總臺記者 孫建德:能夠生產出這樣高質量的產品背后,其實是國產碳纖維不斷的自主研發之路。在經歷了五年多、上百次試驗、上千次調試以及上萬組數據之后,終于在2011年實現了原絲的量產,也開創了我國碳纖維原絲大規模生產先河。
應用場景廣泛 不斷降低制造成本
總臺記者 孫建德:如今這里原絲產能達16萬噸,是國內市場占有率達90%以上,碳纖維產能達4.9萬噸,位居全球前列。
總臺記者 孫建德:近幾年隨著國產碳纖維的強勢崛起,進口碳纖維的價格下降了40%多,現在碳纖維已經被廣泛應用到航空航天、汽車輕量化制造、能源裝備以及無人機制造等多個領域當中。未來,國產碳纖維將會向更高水平邁進,我們也期待著,它在更多領域大顯身手。
(來源:央視新聞)

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