[要闻]T

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近日，中国科学院山西煤炭化学研究所研究员张寿春成功通过了围绕t-1000超高强度碳纤维制备的中科院重点部署项目中制备的聚丙烯腈基超高强度碳纤维的验收，并成功开发了新型聚丙烯腈基中空碳纤维。

聚丙烯腈基碳纤维具有优异的综合性能，是航空航天、国防和民用高科技领域不可缺少的关键战略材料。为促进碳纤维产业发展，《中国制造2025》和《新材料产业十三五发展规划》将碳纤维列为重点扶持的战略性新兴产业之一。聚丙烯腈基碳纤维的生产技术主要包括湿法纺丝和干喷湿法纺丝，其中干喷湿法纺丝具有生产效率高、碳纤维质量好、生产成本低的优点。世界高端碳纤维主要采用干喷湿纺技术生产。但是这些技术早就被日美公司垄断了，尤其是t-1000及以上的超高强度碳纤维是高端产品，是我们封锁的重中之重。

张寿春团队深入分析了碳纤维结构与性能的相关性，开展了原丝链结构优化设计、纺丝液流变控制、纤维微纳结构控制和关键设备技术研究，实现了干喷湿纺制备t-1000超高强度碳纤维核心技术的突破。制备的聚丙烯腈基超高强度碳纤维具有高拉伸强度和高弹性模量的特点，经第三方专业机构测试，性能指标达到行业先进水平。

鉴于碳纤维的应用正从单一结构承载型向结构功能一体化发展的趋势，张寿春团队在两年内成功开发了聚丙烯腈基新型介质空碳纤维。聚丙烯腈基中空碳纤维技术难度大，目前只有德国巴斯夫公司和日本东丽公司掌握。张寿春介绍，新型中空碳纤维不同于普通中空炭膜材料，其连续长丝具有细旦和高强度的特点，并具有良好的可纺性和缠结性；也不同于传统的固体碳纤维，其核心具有连续和规则的中等空结构。因此，高强度medium/き0/聚丙烯腈基碳纤维不仅满足结构增强，还具有隔热、填充改性等特殊功能，是一种结构和功能一体化的新型碳纤维。

张寿春表示，随着应用领域的快速增长和应用需求的不断增加，高端碳纤维和碳纤维新品种已经成为各国竞相发展的热点。我们的研究将有助于我国高性能碳纤维的多品种、系列化发展，对该结构的轻量化、多功能化应用具有积极意义。(沈嘉)