有一種新型尖端材料，只有人頭發(fā)絲粗細(xì)的十分之一，筷子粗細(xì)的一小束，卻能拉動(dòng)兩架C919大飛機(jī)，這就是被稱(chēng)為“黑黃金”的：碳纖維
從造不出一塊玻璃鋼，到碳纖維產(chǎn)能世界第一，中央企業(yè)在復(fù)合材料領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，以“國(guó)之大材”助力中國(guó)“智”造一路向前。
碳纖維，雖然被叫做“黑黃金，但事實(shí)上，有些高性能碳纖維比黃金稀缺，先來(lái)看看它有多優(yōu)秀吧。
碳纖維，用于制造列車(chē)，可以助力提升車(chē)輛速度
中國(guó)建材助力全球首列商用碳纖維地鐵列車(chē)問(wèn)世
碳纖維，用于航空航天，可以助力載人飛船，更輕更強(qiáng)，承載能力更大
神舟載人飛船用的推進(jìn)分系統(tǒng)主承力薄壁加筋截錐，是我國(guó)載人航天史上首次使用的大型碳纖維復(fù)合材料制品
碳纖維，用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，可以增強(qiáng)葉片剛性，提高發(fā)電效率
中國(guó)建材碳纖維已經(jīng)成為海陸葉片大型化發(fā)展的剛需
碳纖維，用于建筑工程，可以提高房屋抗震性能和承載能力
中國(guó)建材助力建造國(guó)內(nèi)首例應(yīng)用千噸級(jí)碳纖維索錨體系的斜拉索車(chē)行橋——徒駭河大橋
要知道，碳纖維這么好，生產(chǎn)卻相當(dāng)復(fù)雜。長(zhǎng)期以來(lái)，碳纖維技術(shù)一直是美國(guó)和日本獨(dú)霸，就連前蘇聯(lián)也沒(méi)能攻克這個(gè)難關(guān)。而在60多年前，別說(shuō)碳纖維了，我國(guó)在復(fù)合材料領(lǐng)域，就連一塊玻璃鋼也造不出來(lái)。
玻璃鋼：不是玻璃不是鋼
玻璃鋼和碳纖維有啥關(guān)系呢？不妨先來(lái)拆解一下玻璃鋼的制作過(guò)程：
將玻璃熔化后拉成很細(xì)的纖維絲，再與樹(shù)脂結(jié)合，就形成了玻璃鋼。
這樣做的目的只有一個(gè)，得到一種強(qiáng)度更高的復(fù)合材料。玻璃纖維和碳纖維一樣，在復(fù)合材料中都起到纖維增強(qiáng)的作用。
中國(guó)建材生產(chǎn)的玻璃纖維成品
因此，玻璃鋼既不是玻璃，也不是鋼，本質(zhì)上它是一種塑料。
那為什么叫玻璃鋼？
時(shí)間來(lái)到上世紀(jì)50年代，時(shí)任重工業(yè)部副部長(zhǎng)的賴(lài)際發(fā)同志率團(tuán)訪問(wèn)蘇聯(lián)時(shí)，看到坦克外殼，經(jīng)受原子彈爆炸后的高溫?zé)g，仍然完好無(wú)損，這種制作坦克外殼的特殊材料就是玻璃鋼。回國(guó)時(shí)，他特意帶回了一塊材料樣品，他想，咱們中國(guó)也一定要做出這種材料！
1958年，玻璃鋼的研制工作啟動(dòng)了，從原建筑工程部玻璃陶瓷研究院（中國(guó)建材子企業(yè)中國(guó)建材總院前身）抽調(diào)了7名同志組成科研小組，開(kāi)始從蘇聯(lián)帶回的樣品摸索著搞。
值得慶幸的是，無(wú)堿玻璃纖維首先被成功研制出來(lái)了，怎么將這些玻璃纖維壓制成板呢？當(dāng)時(shí)不掌握熱壓工藝技術(shù)，在一遍一遍的反復(fù)試錯(cuò)中，烘干材料用的烘箱就爆炸了兩個(gè)，終于在4個(gè)月后，科研小組成功壓制出了我國(guó)第一塊玻璃鋼板，它長(zhǎng)1.2米、寬0.5米，厚5毫米。放到現(xiàn)在根本算不上什么，可在當(dāng)時(shí)卻實(shí)現(xiàn)了“零”的突破。
第一塊玻璃鋼研制成功，賴(lài)際發(fā)興奮地說(shuō)：“國(guó)外把這種產(chǎn)品叫‘增強(qiáng)塑料’，我看它強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材，又含有玻璃組分，也具有玻璃那樣的色澤，就叫‘玻璃鋼’吧。”
從此，“玻璃鋼”一詞沿用至今，中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)也就此起步。
玻璃鋼在中國(guó)的首次應(yīng)用，是在國(guó)防軍工事業(yè)中，特別是在“兩彈一星”等重大工程中，發(fā)揮了重要作用。
而到了上世紀(jì)80年代，浴缸、整體浴室、火車(chē)窗框等產(chǎn)品相繼問(wèn)世，玻璃鋼逐漸走進(jìn)尋常百姓家，成為了我們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛使用的材料。
玻璃鋼只是復(fù)合材料的一種，我們應(yīng)該已經(jīng)能猜到“復(fù)合材料”有多強(qiáng)大了：理想的耐熱性、優(yōu)異的耐腐蝕性、更重要的是，它只有普通鋼材重量的1/6到1/4。
步履不停的工業(yè)化技術(shù)，推動(dòng)著復(fù)合材料不斷迭代，又一種性能更高的新材料出現(xiàn)了，就是開(kāi)頭提到的碳纖維
碳纖維：強(qiáng)韌與輕盈的新材料之王
要想制造出這樣的“黑黃金”，我們又經(jīng)歷了怎樣的升級(jí)打怪之路呢？
事實(shí)上，我國(guó)碳纖維材料研究起步很早，1960年就開(kāi)始了，但進(jìn)展緩慢。
上世紀(jì)90年代，體育用品需要更加高強(qiáng)輕質(zhì)的材料，釣魚(yú)竿從玻璃鋼逐漸進(jìn)入碳纖維復(fù)合材料時(shí)代，國(guó)產(chǎn)釣魚(yú)竿使用的碳纖維材料需要從日本采購(gòu)，卻經(jīng)常供應(yīng)受限，還時(shí)不時(shí)通知性漲價(jià)，于是碳纖維的研發(fā)從釣魚(yú)竿這個(gè)民用領(lǐng)域開(kāi)始突破了。
中國(guó)建材高性能T300碳纖維生產(chǎn)線
隨著更多技術(shù)的掌握和應(yīng)用，2008年，我國(guó)自主研制的T300級(jí)碳纖維成功量產(chǎn)，終于打破了美日壟斷！
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中國(guó)建材T700級(jí)碳纖維生產(chǎn)線
四年后，國(guó)產(chǎn)T700級(jí)碳纖維技術(shù)就達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。2020年，日本對(duì)我國(guó)實(shí)行了高端碳纖維材料禁售的政策：不賣(mài)了！
日本人沒(méi)想到的是，我們?cè)缇筒挥觅I(mǎi)了！我國(guó)成為了繼日美之后，第三個(gè)掌握超高性能碳纖維工業(yè)技術(shù)的國(guó)家。
時(shí)至今日，在中國(guó)建材車(chē)間，自動(dòng)化生產(chǎn)線正開(kāi)足馬力生產(chǎn)，一束束原絲向遠(yuǎn)處有序延伸，經(jīng)過(guò)預(yù)氧化、低溫碳化、高溫碳化、烘干等工序，被纏繞成一軸軸高性能黑色碳纖維。
干噴濕紡技術(shù)是生產(chǎn)高性能碳纖維的先進(jìn)工藝路線，中國(guó)建材以自主化、規(guī)?；癁槟繕?biāo)，持續(xù)進(jìn)行自主工藝研發(fā)和關(guān)鍵配套裝備研制已逐一攻克了干噴濕紡碳纖維核心技術(shù)難題并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
中國(guó)建材全球首創(chuàng)干噴濕紡大絲束產(chǎn)品
目前，中國(guó)碳纖維已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自給自足，運(yùn)行產(chǎn)能幾乎占全球產(chǎn)能一半，雄踞世界第一。當(dāng)中國(guó)的高性能碳纖維“開(kāi)花結(jié)果”之時(shí)，國(guó)際市場(chǎng)碳纖維價(jià)格應(yīng)聲回落
中國(guó)建材中復(fù)神鷹西寧公司是全球單體規(guī)模最大的全流程碳纖維生產(chǎn)基地
從第一塊玻璃鋼到復(fù)合材料領(lǐng)域多項(xiàng)世界第一，從研究院所走向普羅大眾，曾經(jīng)“高不可攀”的新型尖端材料，推動(dòng)著中國(guó)“智”造不斷向前，更在熱浪滾滾的產(chǎn)業(yè)升級(jí)中，造福著你我生活
出處：國(guó)資小新
