中國碳纖維技術攻關到底應該如何把握方向?碳纖維開發(fā)是個大工程,應以需求為牽引,按照科研——產業(yè)化示范——產業(yè)化的規(guī)律規(guī)范碳纖維的研究和發(fā)展,按照技術、產業(yè)發(fā)展規(guī)律科學布局,對單元核心工藝、碳纖維行業(yè)設備和配套材料等瓶頸技術開展專題攻關,各個擊破。同時注重碳纖維人才隊伍建設,建立高素質的專家系統(tǒng)和{gx}的咨詢機制,深入研究碳纖維發(fā)展的技術脈絡,把握正確的技術方向,有效牽引、推動技術研究和產業(yè)工作。
碳纖維制備過程分為純化聚合、紡絲、氧化炭化、石墨化和表面處理等多道工藝,涉及到有機化學、紡織學、化工機械、高分子化學和流體力學等多個學科,是一項工藝復雜、多學科交叉的高新技術產業(yè)。無論是工藝技術還是碳纖維行業(yè)設備開發(fā)以及配套材料,只要有一項跟不上研制和產業(yè)化進程,就會最終影響到碳纖維產業(yè)。目前相對落后的關鍵單元技術有大容量聚合、快速紡絲、均質氧化、快速氧化炭化等,其工程問題沒有徹底解決,導致產品性能不穩(wěn),生產成本高。
聚合釜容積小,單釜聚合量就少,生產成本就高,而生產批次太多也會影響碳纖維整體性能的穩(wěn)定性。在生產設備方面,國內一些關鍵設備產業(yè)化設計制造技術尚未取得突破,譬如氧化爐、多工位蒸汽牽伸機、寬口高溫炭化爐和高溫石墨化爐等。一旦這些設備在國際上禁運,對我國碳纖維產業(yè)的損害將無法估計,因此必須盡快掌握這些關鍵碳纖維行業(yè)設備的制造技術。此外,碳纖維用油劑和上漿劑等關鍵原料在我國還處于實驗室開發(fā)階段,尚需依賴進口;與碳纖維產業(yè)化過程配套的廢水、廢氣處理技術也不夠完善。從發(fā)展前景看,規(guī)模化生產是降低成本、參與市場競爭的重要前提。
對于碳纖維用量能否實現(xiàn)飛躍?全球碳纖維行業(yè)設備的應用市場主要集中在與鋼結構密切相關的高耗能、高排放領域中的大飛機工程、汽車工程、海船工程、電力工程等,以此達到以碳代鋼、節(jié)約燃料、減少二氧化碳排放。各國政府近幾年陸續(xù)出臺一系列政策與法規(guī)來解決這一問題。當前,國內出現(xiàn)“碳纖維熱”,有碳纖維深加工OEM“加工熱”、大量碳纖由海外提供的“進口熱”、國內碳纖維開發(fā)“圈地投資熱”等,我們期望這“三種熱”能帶來冷靜思考,使我們最終看到國產碳纖維由集成創(chuàng)新走向自主創(chuàng)新。
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