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拉伸強(qiáng)度5.24GPa！高強(qiáng)高模碳纖維獲重要進(jìn)展
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拉伸強(qiáng)度5.24GPa！高強(qiáng)高模碳纖維獲重要進(jìn)展
近日，寧波材料技術(shù)與工程研究所在國產(chǎn)高強(qiáng)高模碳纖維關(guān)鍵制備技術(shù)研究中取得重要進(jìn)展，制備得到拉伸強(qiáng)度5.24GPa、拉伸模量593GPa的高強(qiáng)高模碳纖維，實現(xiàn)國產(chǎn)M60J關(guān)鍵制備技術(shù)突破。
2016年1月，寧波材料所在國內(nèi)率先實現(xiàn)了國產(chǎn)M55J制備技術(shù)重大突破，同年9月進(jìn)行了制備技術(shù)驗證，并獲得拉伸強(qiáng)度4.15GPa、拉伸模量585GPa的高強(qiáng)高模碳纖維，后續(xù)研究進(jìn)一步實現(xiàn)了國產(chǎn)M55J高強(qiáng)高模碳纖維連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，纖維主體性能批間批內(nèi)離散系數(shù)＜5%。隨后，寧波材料所針對國產(chǎn)高強(qiáng)高模碳纖維工藝分析、結(jié)構(gòu)研究、性能優(yōu)化開展了詳細(xì)研究，尤其是重點開展高溫石墨化環(huán)境中碳纖維拉伸強(qiáng)度保留率研究工作，近期成功制備拉伸強(qiáng)度5.24GPa、拉伸模量593GPa的高強(qiáng)高模碳纖維，與日本東麗M60J高強(qiáng)高模碳纖維（拉伸強(qiáng)度3.92GPa、拉伸模量588GPa）相比，繼續(xù)保持了拉伸強(qiáng)度上的優(yōu)勢。
高強(qiáng)高模碳纖維具有拉伸模量高、熱膨脹系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定等系列優(yōu)點，依靠其獨特結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)勢，成為宇宙飛行器及航空航天等領(lǐng)域關(guān)鍵原材料。近年來，國產(chǎn)高強(qiáng)高模碳纖維發(fā)展迅速，寧波材料所、北京化工大學(xué)等先后突破了國產(chǎn)M55J高強(qiáng)高模碳纖維制備技術(shù)，國內(nèi)部分企業(yè)也開展了M55J工程化技術(shù)攻關(guān)。寧波材料所國產(chǎn)M60J高強(qiáng)高模碳纖維關(guān)鍵制備技術(shù)的突破，將有力促進(jìn)國內(nèi)該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。
在開展國產(chǎn)系列高強(qiáng)高模碳纖維技術(shù)突破及穩(wěn)定化制備的同時，寧波材料所與國內(nèi)碳纖維及其復(fù)合材料上下游企業(yè)建立了良好合作關(guān)系，開展了國產(chǎn)M55J級碳纖維預(yù)浸料制備和復(fù)合材料性能評價工作，并將開展構(gòu)件評價與驗證等工作。相關(guān)研究團(tuán)隊也將在國產(chǎn)M55J級高強(qiáng)高模碳纖維應(yīng)用評價工作基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展國產(chǎn)M60J級高強(qiáng)高模碳纖維穩(wěn)定制備技術(shù)研究，與國內(nèi)碳纖維優(yōu)勢企業(yè)密切合作，積極開展產(chǎn)學(xué)研合作，支撐相關(guān)任務(wù)的發(fā)展。
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