聚丙烯腈基碳纖維是航空航天、國防、民用工業領域不可或缺的關鍵材料,對國防安全和國民經濟發展具有舉足輕重的重要性。聚丙烯腈碳纖維生產技術主要有濕紡與干噴濕紡兩種技術路線,干噴濕紡技術具有生產效率高、碳纖維品質好、生產成本低等優點,目前世界上高端牌號碳纖維主要采用干噴濕紡技術生產。

圖1 單根纖維表面結構:(A)濕紡纖維SEM照片;(B)干噴濕紡纖維SEM照片
山西煤化所張壽春研究員團隊圍繞T1000級超高強碳纖維制備,承擔了中國科學院重點部署項目,并于近日通過中科院組織的專家驗收。該技術采用干噴濕紡路線,開展了前驅體鏈結構優化設計、紡絲液流變性調控、纖維微納米結構控制及關鍵裝備技術系統研究,實現了干噴濕紡關鍵核心技術的突破。所制備的T1000級超高強碳纖維同時兼具高拉伸強度和高彈性模量特征,經第三方機構檢測,性能指標均達到業內先進水平。