在現代化工業體系中，合金是各行各業不可或缺的重要材料，但相對於傳統合金金屬，在航空發動機葉片、新一代戰機機身和民用客機領域，碳纖維因遠超於合金的性能以及低質量特性，向著日後成為工業新材料的趨勢邁進。近日我國中科院再傳高端碳纖維攻克的消息，由中科院山西煤化所成功製取的聚丙烯腈基中空碳纖維通過驗收。中國也在聚丙烯腈基碳纖維領域也正式與日本和德國並列為第三國，也就是說全球僅有這三國有能力生產聚丙烯腈基中空碳纖維，傳統碳纖維強國美國至今也沒能研發出來。
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中科院山西煤化所攻克的新型T-1000級超高強度碳纖維
聚丙烯腈基碳纖維作為中國攻克的新型T-1000級超高強度碳纖維，也是一種新型的中空碳纖維，綜合性能相較於T800級碳纖維更加優異，是我國碳纖維材料領域又一項重要突破。如今放眼全世界碳纖維市場，其技術和加工工藝基本被美國和日本壟斷，在T800級和T1000級的超高強度碳纖維的出口上，兩國企業向來對我國保持技術壟斷。但反觀中國以國家層面推進碳纖維的研發進度，在碳纖維領域正在與美國、日本逐漸縮短差距，碳纖維研製生產的三雄格局也在醞釀產生。
中美日三大碳纖維生產國共同形成的“碳纖維三雄”局面
在2018年全球碳纖維生產量的數據統計中，中美日三國分別以3.56萬噸、3.73萬噸和2.68萬噸的產量，佔據全球碳纖維產量的66%，可見中國在產量上已經超過日本。但在超高強度的高端碳纖維領域，細數全球規模最大的碳纖維公司，就是日本的東麗集團，其由於斬獲美國波音長達50年訂單成為世界名副其實的碳纖維霸主，這也是因為日本自1959年研製碳纖維技術沉澱的結果。雖然中國從上世紀60年代初就開始了碳纖維的研發，但真正實現了碳纖維從無到有卻是在70年代。
中國本世紀初開展的863計劃將高端碳纖維研發納入其中
而中國在全球高端碳纖維領域中嶄露頭角，是從21世紀初由師昌緒院士推動，2002年入選國家863計劃開始。自此中國的碳纖維企業在全國各地拔地而起，各種類型的超高強度碳纖維不斷破關。中國碳纖維開始對傳統碳纖維強國美日帶來了衝擊，並一舉成為全球碳纖維第三國。此次中科院攻克的聚丙烯腈基中空碳纖維不過是近年高端碳纖維技術發展的必然成果，此前全世界僅有德國巴斯夫和日本東麗兩家企業掌握核心技術，可見丙烯腈基碳纖維的研發難度在碳纖維行業中首屈一指。
中國自主研發出聚丙烯腈基中空碳纖維的新型製取技術
新型聚丙烯腈基中空碳纖維歷經2年研發，在驗收中表現的性能堪稱全球領先，其憑藉隔熱性能強、細旦化和高強度、以及具有連續規範排列的中空架構，成為中國新型結構功能一體化的碳纖維材料。並且聚丙烯腈基中空碳纖維的研製面世，是我國採用美日兩國壟斷的幹噴溼紡技術製取的，只不過是中國科研人員經過縝密研究所創造的新型幹噴溼紡技術。此次中科院研製的聚丙烯腈基中空碳纖維，將在中國製造的碳纖維衝擊全球碳纖維市場中，扮演著極為重要的角色。
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