碳纖維材料是近幾年軍事裝備領域一再被提及的事情,無論是航空航天,還是艦船,陸戰裝備都越來與依賴碳纖維材料的使用。碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。
碳纖維“外柔內剛”,質量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,正是由于碳纖維如此優秀的性能,各國都將氣視為戰略層面的核心技術,因此碳纖維材料的制造一直是一國不傳之秘,嚴格的遭到國外發達國家的壟斷和封鎖。
我國對碳纖維的研究開始于20世紀60年代,80年代開始研究高強型碳纖維。到“十一五”末期,我國才剛剛具備相當于日本T700的國產碳纖維百噸制造能力。大幅度落后,并沒有嚇倒勤勞聰明的中國科學家,反而激發了他們勇攀高峰的勇氣,抱著報效祖國的偉大信念,中國的科技工作者日以繼夜的攻堅克難,終于通過一次次的奇跡,趕上了世界最優秀國家水平。
近日,中國建材集團所屬中復神鷹傳來喜訊,T1000級碳纖維工程化取得突破性進展,完全自主研發的百噸級T1000碳纖維生產線實現投產且運行平穩。這一消息對于中國而言無疑是特大喜訊,之前只有美日可以制造的T1000,被我國掌握,所謂的封鎖就在一瞬間被打破。 中復神鷹從2015年啟動干噴濕紡T1000級碳纖維的研發,于2016年實現了中試技術,通過工程化技術攻關,在關鍵技術和核心裝備方面獲得了重大突破,最終在今年實現了T1000百噸級生產能力。其實,2016年,這家企業T800級高性能碳纖維生產線正式開車,實現了高端碳纖維的規模化生產。此次T1000新成員的加入,進一步壯大了中國碳纖維種類體系。
碳纖維的優異性能,目前在高超聲速飛行器、國際空間站、先進衛星等裝備系統中被大量應用。采用高性能碳纖維材料,會為裝備帶來20-25%的性能提升。對我國而言,碳纖維復合材料是J20實現高隱身性能不可或缺的基礎性材料,也是我國“利劍”隱身無人機的必備材料。在航空領域,我長征系列火箭的減重就依賴碳纖維的使用,固體火箭發動機質量每減少1千克,射程就可增加16公里。我國彈道導彈以及防空導彈射程也可以通過使用碳纖維材料而獲性能的躍升。由此看來,碳纖維材料的重大突破,必然會為中國武器的研發帶來新的熱潮。
目前,我國已系統掌握了T700級、T800級千噸級技術和T1000級百噸級技術。作為國家戰略物資,碳纖維的規模化生產將會極大的促進國內軍事工業的發展,更多先進的武器裝備將會逐漸呈現在國人面前。(利刃/張陽)
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