记者探访江苏常州滨江经济开发区的中简科技股份有限公司(下称中简科技)时,看到车间里原丝牵伸输送,丝轮转动有序,氧化碳化炉内高温蒸腾,一卷卷黑色碳纤维丝顺利下线。
图为中简科技智能化生产车间。(新华网 李然 摄)
“碳纤维细得不到头发丝的十分之一,强度却是普通钢的6至7倍,堪称航空航天及高端装备制造的‘黑色黄金’。”中简科技董事、总经理李辉向介绍道,“不过由于工艺复杂、技术门槛高,这类材料长期依赖进口,成了我国材料领域的‘卡脖子’难题。”
为攻克行业共性技术,中简科技携手哈尔滨工业大学、东华大学等高校,组建产学研用协同攻关联合体,多年深耕不辍。“现在,我们已建成自主可控的完整产线,从原丝制备、碳化工艺到表界面调控及核心装备,均实现国产化,彻底甩掉了对外来技术与设备的依赖包袱。”李辉表示。
7月上旬,由中简科技牵头完成的“湿法高性能碳纤维制备关键技术及产业化”项目通过科技成果鉴定,整体技术达国际领先水平,成功实现国产湿法T1100级碳纤维的高效规模化制备,相关产品已批量用于航空航天高端领域。
“湿法T1100碳纤维量产,既解决了高端材料‘有没有’的问题,也补齐了供给‘够不够’的短板。”中简科技总监王世伟指出,国产湿法高性能碳纤维不仅支撑航空航天与海上风电轻量化部件,更为新能源汽车、低空飞行器、高端体育器材等民用领域开辟了广阔空间。
单点突破带动区域产业链崛起。以中简科技为链主,当地构建起“3+2+X”碳材料产业格局。作为常州市碳纤维产业发展主阵地,滨江经济开发区的长三角碳纤维及复合材料技术创新中心,已集聚碳纤维产业链企业60余家。
如今,国产碳纤维完成从“卡脖子”到“全领域普及”的跨越。曾经的“高冷材料”凭借技术自主与产业集群协同,不断降低成本,走进千家万户,以新质生产力赋能产业高质量发展。
这是4月30日拍摄的上海石化48K大丝束碳纤维成品。新华社记者 陈浩明 摄
打破垄断!降价70%!
国产航空制动材料实现“弯道超车”
制动系统是保障飞机起降安全的关键技术之一。过去,高性能刹车盘的生产销售长期被海外企业垄断。如今,随着国内新材料技术持续突破,我国民用航空制动领域全面迈入国产化自主新阶段。
中国航空工业集团首席技术专家刘劲松介绍,早期的飞机、汽车、火车多使用粉末冶金刹车盘,俗称“钢刹车”。随着飞机速度提升、能量增大,刹车盘温度可达一千多摄氏度,导致钢铁熔化。在此背景下,国际上开始研究碳/碳刹车盘。
相比金属刹车材料,碳材料具备重量轻、耐高温、寿命长等不可替代优势,目前国际主流民航客机均已规模化采用。但长期以来,民航碳刹车属于高价耗材,整套备件单价高昂,被业内称为“黑色黄金”。依托国内材料产业攻关,我国在传统碳/碳刹车基础上自主研发碳/陶刹车材料,其耐潮湿、抗高温,全温域制动更稳定,实现了关键制动材料技术的弯道超车。
刘劲松表示,碳刹车盘长期被国外3到4家企业垄断,一套碳刹车盘年更换成本数十万元,一架飞机一年需一两百万元。国内同行进入该领域后,国外供应商大幅下调价格,降幅超过70%。
业内人士指出,国产民用高性能刹车材料应用边界持续拓宽,正全面延伸至新兴航空领域。从高性能碳基复合刹车材料研究、刹车盘制备,到防滑电控刹车系统应用,整套产业链已全部实现本土化量产。
















