转载！石锤！专业打脸日本东丽——宁波材料所与特种纤维事业部！

MSEN

2019-05-30 14:12

打脸证据：

宁波材料所：http://www.nimte.ac.cn/news/progress/201803/t20180313_4972677.html

特种纤维事业部：https://fiber.nimte.ac.cn/view-16175.html

宁波材料所在国产高强高模碳纤维领域取得重要进展作者：，日期：2018-03-13

　　近日，宁波材料所在国产高强高模碳纤维关键制备技术方面取得重要进展，制备得到拉伸强度5.24GPa、拉伸模量593GPa的高强高模碳纤维，实现国产M60J关键制备技术突破。

　　2016年1月，宁波材料所在国内率先实现了国产M55J制备技术重大突破，同年9月进行了制备技术验证，并获得拉伸强度4.15GPa、拉伸模量585GPa的高强高模碳纤维，后续进一步成功实现了国产M55J高强高模碳纤维连续稳定生产，纤维主体性能批间批内离散系数远＜5%。随后，针对国产高强高模碳纤维工艺分析、结构研究、性能优化开展了详细研究，尤其是重点开展高温石墨化环境中碳纤维拉伸强度保留率研究工作，近期成功制备拉伸强度5.24GPa、拉伸模量593GPa的高强高模碳纤维，与日本东丽M60J高强高模碳纤维（拉伸强度3.92GPa、拉伸模量588GPa）相比，继续保持了拉伸强度上的优势。

　　高强高模碳纤维具有拉伸模量高、热膨胀系数小、尺寸稳定等系列优点，依靠其独特结构与性能优势，成为宇宙飞行器及航空航天等领域关键原材料。近年来国产高强高模碳纤维发展迅速，宁波材料所、北京化工大学等科研单位先后突破了国产M55J高强高模碳纤维制备技术，国内部分企业正在开展M55J工程化技术攻关，而宁波材料所国产M60J高强高模碳纤维关键制备技术突破将有力促进国内在该领域的技术发展。

　　在开展国产系列高强高模碳纤维技术突破及稳定化制备的同时，研究团队秉承锐意进取、开拓创新、合作共赢的工作理念，与国内碳纤维及其复合材料上下游企业建立良好合作关系，开展了国产M55J级碳纤维预浸料制备和复合材料性能评价工作，并将进一步开展构件评价与验证等。

　　研究团队在国产M55J级高强高模碳纤维应用评价工作基础上，将进一步开展国产M60J级高强高模碳纤维稳定制备技术研究，并与国内碳纤维优势企业密切合作，积极开展产学研合作，支撑相关任务的发展。

　　（特种纤维事业部钱鑫）

宁波材料所在国产高强高模碳纤维结构性能关联性研究领域取得进展日期：2019-03-05，查看：136

高强高模碳纤维具有高比模量、热膨胀系数小、尺寸稳定等系列优点，是卫星和航天器的主体结构、功能结构和防护结构等不可替代的关键材料。中国科学院宁波材料所特种纤维事业部长期致力于国产高性能碳纤维技术研发，于2016年2月、2018年3月相继实现国产M55J、M60J高强高模碳纤维制备技术突破。

　　在国产高强高模碳纤维系列化制备技术基础上，特种纤维事业部针对国产M55J级高强高模碳纤维微观结构-宏观性能关联性等领域基础科学问题开展了深入研究，通过纤维截面形貌研究发现，国产M55J高模碳纤维截面呈规则圆形，而东丽M55J碳纤维呈腰形（图1），进一步通过高温石墨化过程中纤维石墨特征结构演变机理研究发现，高模碳纤维拉伸模量与Raman光谱中无序结构D峰、石墨特征结构G峰的半高宽存在一定函数关系，D峰、G峰半高宽值越小，纤维拉伸模量越高；同时，国产M55J碳纤维拉伸强度高达4.86GPa，显著高于东丽M55J碳纤维的4.02GPa，结合该性能差异针对其微观结构研究发现，石墨微晶层间距和微晶取向是影响高模碳纤维拉伸强度关键因素，国产M55J高模碳纤维与东丽M55J碳纤维石墨微晶层间距相同，但国产M55J高模碳纤维具有更高石墨微晶取向（图2），说明高取向石墨微晶结构有利于高模碳纤维拉伸强度的提高。该系列研究成果发表在Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2018, 112:111-118；Journal of Raman Spectroscopy，2019，doi.org/10.1002/jrs.5569等期刊上。

　　此外，针对聚丙烯腈预氧化纤维体密度及元素含量、低-高温两段石墨化等对高模碳纤维性能的影响规律等基础研究，特种纤维事业部近期申请国家发明专利5项（申请号201810536653.x；201810431103.1；201810431101.2；201810339670.4；201810311440.7）、获授权实用新型专利2项（201820826573.3；201820536161.6）。

　　该系列研究工作得到装备发展部领域基金重点项目（6140922010103），中科院先导专项（XDA17020405）等项目资助。