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我國(guó)自主研發(fā)的
T1200級(jí)超高強(qiáng)度碳纖維
正式全球首發(fā)
直徑還不到我們頭發(fā)絲的十分之一
這是目前全球強(qiáng)度最高的
工業(yè)化量產(chǎn)碳纖維
堪稱“地表超強(qiáng)材料”
中國(guó)也成為全世界首個(gè)
實(shí)現(xiàn)該級(jí)別碳纖維百噸級(jí)量產(chǎn)的國(guó)家
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作為航天、航空等領(lǐng)域的優(yōu)選材料,碳纖維可謂“剛?cè)岵?jì)”,它兼?zhèn)淅w維的“柔”,雖細(xì)如發(fā)絲,卻比鋼還硬;此外,碳纖維耐高溫、耐腐蝕能力強(qiáng),因此被稱為“黑色黃金”“新材料之王”“地表超強(qiáng)材料”。
這次首發(fā)的T1200級(jí)超高強(qiáng)度碳纖維,由中國(guó)建材集團(tuán)自主研發(fā),值得關(guān)注的是,它并非實(shí)驗(yàn)室里的樣品,而是已經(jīng)具備百噸級(jí)量產(chǎn)能力的工業(yè)化產(chǎn)品。這也讓我國(guó)成為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)該級(jí)別碳纖維百噸級(jí)量產(chǎn)的國(guó)家。
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據(jù)了解,T1200級(jí)碳纖維的直徑還不到我們頭發(fā)絲的十分之一,但其拉伸強(qiáng)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(jiān)韌的特點(diǎn)十分突出。憑借這些優(yōu)異性能,它可以廣泛應(yīng)用于航空航天、低空經(jīng)濟(jì)、人形機(jī)器人等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
T1200級(jí)碳纖維有多強(qiáng)?
耐腐蝕
碳纖維在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)歷了近2000℃高溫的碳化,化學(xué)性能非常穩(wěn)定。將金屬片和碳纖維織片放進(jìn)主要成分是鹽酸和硝酸的王水中,金屬片瞬間發(fā)生劇烈反應(yīng),而碳纖維織片泡了一會(huì)兒后都沒(méi)有任何變化。
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防火和阻燃性能強(qiáng)
用噴槍進(jìn)行火燒測(cè)試,碳纖維編織的布料中間已經(jīng)被燒紅,卻沒(méi)有冒煙,更不會(huì)被點(diǎn)燃,安全性能非常好。
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強(qiáng)度最高、最細(xì)、最輕的碳纖維
通過(guò)電子顯微鏡放大800倍,對(duì)比頭發(fā)絲和T1200級(jí)碳纖維,頭發(fā)絲表面布滿鱗片,直徑約67微米,而T1200級(jí)碳纖維絲直徑還不到4.5微米。
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△放大800倍的頭發(fā)絲(左)與T1200級(jí)碳纖維(右)。
一根由12萬(wàn)根碳纖維絲擰合而成的碳纖維繩,繃緊以后的理論直徑還不到2毫米,就可以拉動(dòng)滿載著54個(gè)成年人的大貨車。
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T1200級(jí)碳纖維是怎樣“煉”成的?
T1200級(jí)超高強(qiáng)度碳纖維整個(gè)生產(chǎn)流程跨越1000多米高溫生產(chǎn)線,需要3000多個(gè)精密工藝實(shí)時(shí)精準(zhǔn)控制。
碳纖維的生產(chǎn)線看起來(lái)像一個(gè)紡織車間,一排排白色的柱體就是碳纖維的原絲。
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白色的原絲沿著退絲機(jī)進(jìn)入下一道工序:預(yù)氧化。
預(yù)氧化在內(nèi)部溫度200℃到300℃之間的氧化爐中進(jìn)行,最考驗(yàn)火候的把控。就像煎3分熟的牛排,先用溫火慢煎,里面既不能太生,表面也不能太焦。它的作用是讓原絲更耐熱,在后面的高溫碳化過(guò)程中不會(huì)熔斷。
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在十幾層的S型往返卷軸上,最先進(jìn)入氧化爐的原絲從白色開(kāi)始變得金黃,隨著進(jìn)出氧化爐的次數(shù)越來(lái)越多,原絲由下往上,顏色變得越來(lái)越深。從金黃到深黃,再到棕色,最后變成黑色。
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接下來(lái)就到了無(wú)氧碳化環(huán)節(jié)。低溫爐里的溫度是600~1000℃,原絲里的非碳物質(zhì)在這里被基本去除;高溫爐里的溫度達(dá)1000~2000℃,在這里,材料真正完成碳化,成為碳纖維。
來(lái)源:新華社、央視新聞、央視財(cái)經(jīng)
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