近日,记者探访了坐落于江苏常州滨江经济开发区的中简科技股份有限公司(简称中简科技)。走进车间,原丝在牵伸输送带上缓缓前行,丝轮规律转动,氧化碳化炉内热气升腾,一卷卷黑色碳纤维丝顺利下线。
图为中简科技智能化生产车间。(新华网 李然 摄)
“碳纤维细得连头发丝的十分之一都不到,强度却相当于普通钢的6至7倍,是航空航天及高端装备制造的首选材料,被誉为‘黑色黄金’。不过,由于制备工艺极难、技术门槛高,这行当长期被进口垄断,成了我国材料界的一块‘卡脖子’硬骨头。”中简科技董事兼总经理李辉向记者透露。
为了攻克行业共性难题,中简科技携手哈尔滨工业大学、东华大学等高校,组建产学研用协同攻关联合体,埋头苦干多年。“现在,我们已搭建起完整的自主可控产线,从原丝制备、碳化工艺,到表界面调控、核心装备,全部实现国产化,彻底甩掉了依赖外来技术与设备的包袱。”李辉说道。
今年7月上旬,由中简科技牵头完成的“湿法高性能碳纤维制备关键技术及产业化”项目,顺利通过科技成果鉴定。整体技术达到国际领先水平,实现了国产湿法T1100级碳纤维的高效规模化制备,相关产品已批量投入航空航天高端领域。
“湿法T1100碳纤维能大规模量产,不仅解决了高端材料‘有没有’的问题,更补齐了规模化供给‘够不够’的短板。”中简科技总监王世伟介绍,这种国产湿法高性能碳纤维,既能为航空航天、海上风电轻量化部件提供关键支撑,也为新能源汽车、低空飞行器、高端体育器材等民用市场打开了广阔天地。
单点企业的突破,带动了区域产业链的整体崛起。以中简科技为链主,当地构建起“3+2+X”碳材料产业格局。作为常州市碳纤维产业发展的主阵地,滨江经济开发区的长三角碳纤维及复合材料技术创新中心,已集聚了60余家产业链企业。
如今,国产碳纤维完成了从“卡脖子”到“全领域普及”的跨越。曾经的“高冷材料”,凭借技术自主与产业集群协同,不断压低应用成本,走进千家万户,以新质生产力助推产业高质量发展。
这是4月30日拍摄的上海石化48K大丝束碳纤维成品。新华社记者 陈浩明 摄
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国产航空制动材料实现“弯道超车”
制动系统是关乎飞机起降安全的核心技术之一。过去,高性能刹车盘的生产销售长期由海外巨头把持。如今,随着国内新材料技术的不断突破,我国民用航空制动领域正式迈入国产化自主的新阶段。
中国航空工业集团首席技术专家刘劲松指出,早期的飞机、汽车、火车多使用粉末冶金刹车盘,俗称“钢刹车”。随着飞行速度加快、能量增大,刹车盘温度可飙升至一千多摄氏度,导致钢材熔化。为此,国际业界开始研发碳/碳刹车盘。
相比金属刹车材料,碳材料具备重量轻、耐高温、寿命长等不可替代的优势,目前全球主流民航客机均已规模化采用碳刹车材料。但长期以来,民航碳刹车属于高价耗材,整套备件单价高昂,被业内称为“黑色黄金”。依托国内材料产业的攻关,我国在传统碳/碳刹车基础上,自主研发出碳/陶刹车材料。这种新材料耐潮湿、抗高温,全温域制动更稳定,实现了关键制动材料的技术弯道超车。
刘劲松表示,碳刹车盘曾长期被国外3到4家企业垄断,一套碳刹车盘每年的更换成本高达几十万元,一架飞机一年的更换费用需一两百万元。国内同行进入该领域后,迫使国外供应商大幅下调价格,降幅超过70%。
业内人士分析,国产民用高性能刹车材料的应用边界正持续拓宽,全面延伸至新兴航空领域。整套产业链——从高性能碳基复合刹车材料研究、刹车盘制备,到防滑电控刹车系统应用,已全部实现本土化量产。















