用碳纤维编织“强国梦”

　　时间：2009-03-28 04:25来源：山西新闻网 山西日报　进入论坛　手机读报

　　碳纤维是一种比钢材轻，韧度和强度又远胜于钢材的特种纤维。碳纤维的性能和批量生产能力，不仅决定着我国航天事业、新一代武器研发在材料使用方面所能达到的高度和水平，也决定着我国大飞机制造、风力发电等新兴产业的行进步伐、生产规模和产品精度。

　　山西恒天纺织新纤维科技有限公司的科研团队，怀着“材料强国”的梦想，以具有自主知识产权的生产工艺和工程化方案，打破国外技术封锁，研制出国内首条碳纤维原丝生产线，以缕缕碳纤维原丝，为我国国防和民用领域的碳纤维应用前景，织出一片锦绣。

　　仿效春蚕吐丝谋划未来安全

　　山西恒天纺织新纤维科技有限公司位于晋中市榆次区工业园西南角。它和常见的化纤厂没有太大区别：乳白色的聚丙烯腈碳基原液经高压喷射，从喷嘴中源源吐出纤纤细丝，又经长长的生产线牵引拉拽，最后卷绕成形。

　　不过，外行看热闹，内行看门道。2007年6月，我国化纤行业奠基人、原纺织工业部副部长季国标院士，带领“高性能纤维及其制品国家发展战略与策略研究”总体组和碳纤维组的研究人员，对恒天科技这条国内唯一正在运行的碳纤维原丝生产线现场考察后，认为我国碳纤维材料事业终于盼来曙光初现的一天。

　　院士们向同来的省发改委官员指点迷津：“这些成果，既关系解决国家急需，又为山西提供了发展新型产业的机遇，可以极大提高山西在国家新材料领域的战略地位。”

　　恒天产品展台前，记者看到规格不一、粗细不等的乳白色碳纤维原丝成品，旁边摆放着经过原丝碳化后制成的深色碳纤维及碳纤维纺织品。总经理郝小生随便捻起一根碳纤维，用打火机持续烧了几十秒，竟然纹丝不动！摸一摸，温度一点儿也没升高。

　　碳纤维是特殊材料制成的，它的重量只有钢铁的1/4，强度和韧度却是钢铁的十几倍，还具有耐高温、抗腐蚀等优异性能。发达国家将其作为秘不示人的国家战略物资，用于航天飞船、军用飞机、通信卫星和尖端武器制造。在民用领域，更是将其作为保持新材料产品竞争力的秘密武器，广泛用于汽车工业、电力设施、油田开采、高层防火等设备制造业。

　　目前，国际碳纤维研究最高水平已达到T1000，但这项技术只有日本掌握。我国目前碳纤维产业化水平仅达到T300，要想尽快缩短与发达国家的差距，技术攻关任务还相当艰巨。要保障国防和未来经济的安全，我国必须在短时间内打破国外技术垄断，靠自主创新，实现材料科技的新突破。

　　依靠自主创新突破技术垄断

　　碳纤维在化工和纺织行业中有“纤维中的工艺品”之称。因生产工艺流程长、过程复杂，涉及多学科工程技术系统集成问题，国产化问题一直悬而未决。而尖端技术和高端产品，一直被日本和美国所垄断。我国进口一公斤原丝救急，也得国家有关部委出面求人。国家领导人多次批示：要尽早实现高性能碳纤维国产化目标！

　　“恒天”起步伊始，盯住国际前沿，自觉担负起振兴碳纤维产业的重任。董事长桑建中说：“只有走自主创新之路，才能发展民族产业，打破国外封锁。”2003年，在晋中市榆次区政府的支持下，恒天公司接收破产的榆次化纤厂，全力承担起了碳纤维产业化项目。

　　恒天科技的研发团队很有特色，由13名高工、26名中级职称人才、12名技术工人组成，从董事长、总经理以降，都曾长期从事纺织机械研发工作，是原榆次化纤厂、经纬纺机厂和山西锦纶厂的科技带头人或生产技术骨干。

　　技术顾问刘则明，是我国长期从事腈纶湿法纺丝研发工作的知名专家。同时，恒天公司充分发挥体制与机制上的优势，还吸引了大批高素质人才服务于研究工作。

　　恒天科技在这样一支富有创新精神的研发群体带领下，从2005年开始进行碳纤维原丝产业化项目开发，年底即首创“亚砜一步法”，巧妙破解PAN基碳纤维原丝的形成机理和工程化关键技术。接着，又以技术创新为牵引，采取产学研联合模式，与中科院和下游碳化企业联合攻关，历经三次技术大跨越，研制出年产200吨的碳原丝生产线。试产碳纤维原丝106吨，主要性能指标均达到进口T300水平，成为国内首家批量生产碳纤维原丝的厂家。近3年，恒天科技又投入上千万元，向难度更高的T400碳纤维原丝生产线挑战。

　　2009年3月9日，年产1200吨T300的碳纤维原丝生产线正式开工生产，首批产品供应中钢吉碳神舟纤维有限公司。这条生产线，不仅每道工序、每个部件由恒天科技的工程设计人员自行研制，也是我国目前产业化程度较高的碳纤维原丝生产线。

　　瞄准最高性能 挑战T700原丝

　　T700和T1000，是当今世界碳纤维领域的“珠穆朗玛”，掌握了它们，世界上任何一个国家都能轻易制造出大飞机。因为大飞机体积庞大，主体结构必须用质轻、高强度、耐高温、耐腐蚀的碳纤维纺织品一层层粘附构架。国内目前T700尚未实现产业化，更妄谈T1000。

　　2008年1月，在省科技厅的支持下，《T700级高性能PAN基碳纤维原丝工程化研发》项目进入研发阶段。这次，恒天与中科院化学所的国内顶尖专家联合攻关，共同建成了年产10吨的T700小试线！小试线生产的碳原丝经后道碳化，指标达到T400进口水平。这样，在挑战T700的道路上，恒天人实现又一次技术突破！

　　现在，恒天科技的T700之梦虽然尚未实现，但已相继研制出具有自主知识产权的系列关键技术和自有设备，拥有3项发明专利和2项实用新型专利，为T700的中试生产奠定了基础。研发T700小试线所获得的技术应用于生产中，已使3K碳原丝批量应用于航天军工领域，恒天科技已向相关单位提交3K碳原丝20多吨，解决了制约我国碳纤维发展的主要“瓶颈”，打破了国外该产品生产商对我国的封锁与垄断。

　　开发新型材料 建设创新山西

　　桑建中董事长是一位理想型的企业家，也是一位充满报国激情的科技工作者。在接受采访时，他向记者谈了这样两个观点：

　　其一：改革开放30年来，我国经济发展的成就令世界瞩目，而制造业的成就，更给了中国以“世界工厂”的美誉。但是，在“中国制造”闪亮全球的同时，我们又不得不随时面对产品质量低劣的指责。这其中很重要的一个因素，就是我们缺乏高性能材料工业的支撑。

　　其二：山西是我国能源和重化工基地，发展碳纤维及相关下游产业具有得天独厚的优势；晋中市的支柱产业是纺织机械，与碳纤维产业关联度强，优势明显；恒天科技研发碳纤维的人才团队、技术路线、工程化经验，具备了碳纤维产业化发展的条件，并且恒天公司只是生产碳纤维原丝，而原丝碳化还需一大批下游碳化企业。

　　基于这两点分析，桑建中认为，如果建立以政府为主导、企业为主体的碳纤维创新模式，不仅能为解决国家急需、保障我国国防和未来经济安全做贡献，而且可以通过新型产业链的形成，推进山西新型材料工业的发展。

　　据桑建中测算，若建成年产3000吨级T300、1000吨级T700碳纤维原丝生产线，进而达到万吨级原丝和千吨级高性能碳丝生产能力，形成碳纤维原丝、碳化、复合制品的完整产业链，将使晋中市成为国家级高性能碳纤维产业化基地，基地年总产值至少可达20亿元，利税6亿元，新增就业2000余人。

　　本报记者李爱珍

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