当前位置:行业新闻  >  重磅 |中国建材高性能碳纤维产业化荣获国家科技进步一等奖!

行业新闻

重磅 |中国建材高性能碳纤维产业化荣获国家科技进步一等奖!

2018-1-9 13:29:15 关键字: 来源:中国建材集团

重磅 | 中国建材高性能碳纤维产业化荣获国家科技进步一等奖!

2018-01-08 


中共中央、国务院1月8日在人民大会堂举行国家科学技术奖励大会,党和国家领导人习近平、李克强、张高丽、王沪宁出席大会并为获奖代表颁奖。国家科学技术进步奖由国务院设立,是我国最高级别的科技奖项,中国建材集团今年有两个项目分别荣获国家科技进步一等奖、二等奖。2001年国家开始召开科学技术奖励大会以来,集团共获得科技进步一等奖3项、二等奖23项,国家技术发明二等奖6项,参与获得国家科技进步特等奖1项。




国 家 科 技 进 步 一 等 奖


中国建材旗下中复神鹰碳纤维有限责任公司申报的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科技进步一等奖。这也是进入新世纪以来,继2006年“超薄浮法玻璃成套技术与关键设备在电子玻璃工业化生产开发应用”项目和2001年“玻璃纤维池窑拉丝技术与装备开发”项目之后,集团第三次获得国家科技进步一等奖。


在中国建材集团十多年坚持不懈的战略指引以及对碳纤维产业持续不断的大力支持和帮助下,中复神鹰高性能碳纤维研发及产业化取得重大突破,技术成果荣获国家科技进步一等奖。该项目第一完成人、中复神鹰碳纤维有限责任公司董事长张国良,第二完成人、中国复合材料集团有限公司董事长张定金作为项目获奖代表,参加了颁奖大会。



带你走进我们的一等奖获奖项目……



高性能碳纤维

   为什么中国建材如此重视?

碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度/高模量的新型纤维材料,是国家安全、武器装备亟需的关键战略物资,是国外长期技术封锁和产品垄断的敏感材料。虽然碳纤维外表看起来是十足的“软妹子”,其实是外柔内刚的“真汉子”~质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,具有耐腐蚀、耐疲劳的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。同时又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。


中国建材集团担负着开发玻璃纤维和复合材料的国家责任,早在新世纪之初,就把碳纤维作为企业在新材料领域的登顶项目。2007年,进军碳纤维业务的机会来了。中国建材集团与连云港的一家企业神鹰碳纤维公司展开洽谈合作,而后这家企业加入中国建材集团并更名为中复神鹰。加入中国建材集团的中复神鹰如“久旱逢甘霖”,十多年来,中国建材集团确定目标,坚持不懈,将碳纤维的发展纳入集团培育新材料的战略规划中,持续提供资金、技术、管理、人才等支持,支撑企业在困境中重整旗鼓、向前进发,一步步突破关键技术,成功实现规模化和产业化。



揭秘碳纤维

成功背后的艰辛

再了不起的成功,都离不开背后所付出的汗水……


  技术壁垒

               

近年来国际上在全力发展干喷湿纺技术,与湿法碳纤维相比,力学性能大幅提升、生产效率显著提高、能耗大幅降低,成为高性能碳纤维的全新技术,并对我国形成新的技术壁垒。


干喷湿纺高度依赖于原液高分子量、窄分布、高均质要求,同时存在高粘度流体纺丝成型、干喷湿纺凝固聚集态控制、结构致密高倍牵伸、均质预氧化等关键技术难题,亟需突破瓶颈,构建自主的干喷湿纺碳纤维技术和装备体系。


  冲破封锁

              

为了打破国外的技术垄断,中复神鹰开始了十余年的研究和探索。

2007年

连云港神鹰新材料有限责任公司更名为中复神鹰碳纤维有限责任公司。

2008年

开始进行干喷湿纺碳纤维工程化项目攻关,并开展了可行性试验工作。

2012年

经过连续几年的攻关,实现了干喷湿纺纺丝的连续化稳定生产。

2013年

干喷湿纺碳纤维原丝产能5000吨,碳纤维产品质量达到国标GQ45水平;经过一系列的工艺和装备改进,SYT49碳纤维产品的性能和品质大幅提高,力学性能达到进口T700S碳纤维水平。产品开始进入国内诸多领域,实现了国产碳纤维产业化应用领域的突破。

2015年7月

“千吨级高强型、高强中模型干喷湿纺高性能碳纤维关键技术及产业化”通过了国家技术成果鉴定,技术达到国内领先、国际先进水平。

2017年9月

千吨级SYT55(T800级)碳纤维新线项目正式启动。自此,我国成为继日本、美国之后,世界上第三个拥有千吨T800级碳纤维生产线的国家。

2018年

中复神鹰已成为国内产能和产量最大,技术和应用最为成熟的碳纤维领军企业。截至目前公司总投资18亿元,碳纤维年产能达到6000吨,产品质量处于国际先进水平,连续多年国产纤维市场占有率达60%。T700与T800级的碳纤维产品主要应用于航空航天、碳芯电缆、建筑加固、压力容器、体育用品、风电叶片、汽车等领域。



获奖项目创新点

让不可能变成可能


该项目立足自主创新,逐个攻克了干喷湿纺碳纤维的核心技术难题,建成了国内首条完全具有自主知识产权的年产5000吨干喷湿纺碳纤维原丝和千吨高强(T700级)/百吨中模(T800级)碳纤维生产线,取得了一系列重大科技成果。主要创新点:

  • 创新开发了大容量聚合与均质化原液制备技术。开创了高分子量、窄分布二元共聚新技术,研发了大容量60立方米聚合釜微区强制热交换技术,发明了DMSO溶剂喷射及单体回收再利用的脱单技术,实现了5000吨/年PAN原液的稳定化均质化制备。

  • 攻克了高强/中模碳纤维原丝干喷湿纺关键技术。开发了高粘度原液多级垂直分配及高压挤出纺丝技术,突破了干喷湿纺温度致变凝固成型技术,开发了高压蒸汽高倍牵伸技术,研制了多纺位展丝与上油协同控制技术,实现了PAN纤维纺丝速度≥400m/min的高效制备。

  • 自主研制了PAN纤维快速均质预氧化、碳化集成技术。研发了强制对流传热的高效预氧化技术,开发了低温碳化垂直近距离排焦和高应力快速碳化技术。

  • 首次构建了具有自主产权的干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化生产体系。建成了首套具有完全自主产权的干喷湿纺碳纤维生产成套装备,单位产能投资降低50%以上。


实现工业化发展


该成果获授权专利17项,其中发明专利13项,发表论文41篇。该项目填补了国内干喷湿纺碳纤维生产技术空白,打破国际技术封锁和产品垄断,具备了碳纤维装备自主制造能力,提高了我国碳纤维行业的整体技术和产业化水平,成功迈入碳纤维产业全球中高端领域。


取得的干喷湿纺碳纤维前驱体关键技术、快速预氧化技术及成套技术关键装备等创新成果,为更高强度的T1000级及以上碳纤维的研制及工业化奠定了基础。近三年来新增销售额4亿余元,产品广泛应用工业领域,满足了航空航天、交通运输、新能源等重点领域的需求,取得了显著的社会和经济效益。




展望

荣誉与使命同行

荣誉得来不易,我们倍加珍惜~


未来,我们将立足于干喷湿纺碳纤维技术,在“十三五”期间建成万吨级碳纤维生产基地。


随着更高强度和模量的产品开发,性能的不断提高和完善,生产成本的进一步降低,我们的碳纤维产品进一步取代进口产品,在军用、民用领域得到更广泛的应用。



4000多个日日夜夜,

换来今天的来之不易,

有汗水、有泪水、有喜悦、有艰辛,

我们已整装待发,

继续乘风远航!