材料之王!中國碳纖維多次實現歷史性突破,逐步趕超西方國家

2022年09月06日08:50:28 科學 1660

自從中國開始進行經濟改革以後,中國開始成為了世界上數一數二的世界工廠,也是當之無愧的製造業大國,但是中國面臨著製造業大而不強的尷尬局面。

雖然中國的製造業經過數十年的發展有着飛速的發展,但是在一些關鍵領域中國依舊還是落後於西方國家,其中便包括了新材料產業

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新材料產業比較寬泛,這其中有不少材料的生產和加工工藝都是讓中國感到難堪的地方,所以中國在這一領域還必須加緊追趕。就是抱着趕超的精神,中國在碳纖維材料領域已經實現了突破,並且已經實現了量產,開始在新材料領域上逐步趕超西方發達國家。

這個碳纖維材料,雖然原理簡單,卻難倒了不少國家,於是中國在碳纖維材料領域上的突破可以說是十分難得的,那麼中國是如何做到在碳纖維材料上的突破的呢?

一、現代工業中的材料之王

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當代的民航飛機中有相當一部分部件都是由碳纖維材料製造的,所以這讓碳纖維材料在這一方面得到了凸顯,於是這讓不少國家都開始研究碳纖維材料,並將碳纖維材料作為了未來新材料領域的突破口。

碳纖維材料除了在飛機製造領域大顯身手外,在半導體領域以及航天領域都發揮着不小的作用,於是這讓中國這個製造業大國開始重視這一領域,不過因為生產設備技術的原因,導致中國在很長一段時間裏都不具備碳纖維材料的自主生產和製造的能力,很大一部分都只能依賴於進口,所以這讓中國在碳纖維材料的自主生產上一直在尋找突破口。

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碳纖維材料之所以能稱為材料之王,與它自身的優秀性質不無關係,碳纖維在密度上比金屬材料小,但是它的硬度卻大過不少金屬材料,並且材料化學性質穩定,強度很高,有了這些性質,讓碳纖維成為了當今材料之王。

碳纖維最初都是運用到軍事領域的,特別是一些導彈的彈頭,都是用碳纖維材料,後來在愈演愈烈的太空探索中,碳纖維材料再次發揮着重要作用,於是這讓碳纖維材料成為了一種戰略材料。

正是看到了碳纖維材料的優點,中國開始集中了不少科研人員開始研究碳纖維材料,並取得了一定突破,可是受限於中國當時的生產能力,沒能實現大規模生產碳纖維材料,只能選擇進口碳纖維材料,這讓中國在關鍵的材料製造和生產領域遇到了瓶頸。

二、走上了自主生產之路

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看似在生產工藝上很簡單的碳纖維材料,在實際生產上卻難倒了不少國家,這主要還是在生產設備上的落後導致的。因為在碳纖維材料生產時,需要經過預氧化和碳化兩個生產步驟,所以這讓碳纖維看似原理簡單,但實際生產門檻非常高。

於是中國在投入大量人力物力後,在生產技術上依舊與不少西方國家還是有很大的距離,這讓中國在發展碳纖維材料上一度面臨著非常多的困難。

可是面對着重重障礙,中國還是在碳纖維材料的自主生產上尋找了突破口,這便是利用中國在釣魚竿上所使用的碳纖維材料進行突破,作為釣魚竿這個看似不起眼的技術產品,實際上中國與不少發達國家所形成的差距基本都是材料造成的。

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正是仗着擁有優異的材料,這些發達國家的釣魚竿這才在中國賣出了高價,於是為了彌補這個差距,中國不少企業首先針對釣魚竿上的碳纖維材料開始了研究,並開始自主生產碳纖維材料。

自主化生產碳纖維材料的過程中,最大的阻礙依舊不是什麼高深的技術原理而是生產設備上,因為生產設備始終有着不小的差距,所以中國一直在碳纖維材料的生產上遇到瓶頸,於是在新世紀來臨之初,中國不少科研機構和企業開始集中精力,完成對預氧化和碳化設備的研發,最終中國終於在生產設備上取得了難得的進展,開始走向了自主生產之路。

越來越成熟的生產設備,中國不少企業開始嘗試着進行碳纖維材料的生產,這取得了不少令人驕傲的成績,於是中國在碳纖維材料領域取得了不少歷史性突破。

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有了此前的經驗後,上海石化終於在今年8月主導建設了國內首條大型碳纖維生產線,這讓中國開始在新材料領域取得了一個跨時代的成績,再次在這一領域取得了歷史性突破,可以說是意義深刻的一幕。

中國在碳纖維材料的生產中走了不少彎路,這讓中國從新材料生產和研發上積累了不少經驗,於是中國在有了第一條大規模碳纖維生產線後,開始逐漸擺脫對西方國家材料進口的依賴,並逐漸轉型為一個製造業強國,完成了一次歷史性的逆襲,可見是意義深刻。

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