打破封锁!国产“黑色黄金”T1000级碳纤维量产“地表超强”材料

发布时间:2026-01-16 16:57  浏览量:3

直径不足头发丝十分之一,比重仅为钢的1/4,强度却是钢的5-7倍,能耐受零下180℃到1000℃的极端温度——这就是被誉为“黑色黄金”的T1000级高性能碳纤维。2025年11月,山西大同千吨级示范生产线正式投产,标志着我国历经半个世纪求索、8年集中攻关,突破高端碳纤维国产化技术瓶颈,实现规模化量产,为航空航天、国家战略产业装上“中国芯”。

T1000级碳纤维抗拉强度突破6600兆帕,1厘米见方的纤维束能承受70吨重压,1米长单丝可承载200公斤载荷。它还攻克了高端碳纤维“强而不韧”的难题,凭借自主配方和工艺,兼具优异柔韧性与耐腐蚀性,碳含量超95%,表面泛着金属光泽。

研发团队采用第二代干喷湿纺技术,将纤维内部杂乱结构梳理成整齐单层,从根本上提升强度与稳定性。这一过程像制作山西饸饹面:原料纯化聚合如同“和面”,喷丝固化恰似“压面”,再经氧化、碳化等工序,让丙烯腈原料完成从乳白到乌黑的蜕变,最终成型的12K小丝束,单丝直径精准控制在10微米左右。

世纪之交,我国高端碳纤维完全依赖进口,国外技术壁垒让国内产业“无米下炊”。2001年,师昌绪院士疾呼发展国产高性能碳纤维,山西煤化所临危受命,2008年攻克T300级碳纤维量产,实现从无到有。此后T700、T800级相继落地,但T1000级仍被国外垄断。2016年,张寿春团队开启8年攻关,在“冰火两重天”的车间里排查上千个阀门仪表,终于在2025年11月实现连续批次检测达标,我国跻身高端碳纤维量产国家行列。

如今,这根黑色细丝已成为战略产业的“核心骨架”。在航空航天领域,它助力长征火箭关键部件轻量化,提升运载能力;在新能源、轨道交通等领域,它推动装备升级,降低能耗;在民生医疗领域,由它制成的接骨板、牙根植入体,生物相容性好且无X光干扰。

展望未来,研发团队已瞄准更高强度的T1200级碳纤维,推动成本优化与应用拓展。这根纤细坚韧的纤维,承载着几代科研人的坚守,筑牢中国制造的高端材料根基。