碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量新型纤维材料,其力学性能优异,比重不到钢的1/4,强度却是钢的7至9倍,并且还具有耐腐蚀性、高模量的特性,被称为“新材料之王”。
在碳纤维行业内,通常将每束碳纤维根数大于48000根(简称48K)的称为大丝束碳纤维。48K大丝束最大的优势,就是在相同的生产条件下,可大幅度提高碳纤维单线产能和质量性能,并实现生产低成本化,从而打破碳纤维高昂价格带来的应用局限。
碳纤维有着森严的技术壁垒,迄今为止核心技术也只被日本、美国等少数发达国家拥有并掌握。对此,上海石化在中国石化、上海市的大力支持下,与上海石化研究院、上海工程公司、复旦大学等数十家科研院所、高校、企业等一起,走出了一条以企业为主体的“产、学、研、用”相结合的协同创新之路,不“摸黑前行”,不“无谓模仿”,不“盲目试错”,在明确目标的指引下,少走弯路,跨越鸿沟,取得了技术的积累。
据上海石化腈纶部总工程师黄翔宇介绍,从12K小丝束到48K大丝束,上海石化走过了一条十分艰难的攻关之路,十年磨一剑,取得突破,不仅填补了国内空白,而且达到了国际先进水平。
目前,上海石化碳纤维已经在传统能源领域一显身手。在莫桑比克N6公路、天津津滨高速立交桥、沈阳至丹东铁路线、辽宁蓡窝水库等9个病险基础设施维修工程中,采用碳纤维拉挤板材加固,不仅施工高效便捷,而且结构承载力明显提高。
【相关链接】
十年创新路
■ 2008年11月,上海石化建成碳纤维中试装置
■ 2009年,研制出12K原丝
■ 2012年9月,采用自行开发的国内独有的NaSCN(硫氰酸钠)湿法工艺和自主知识产权的成套技术,年产3000吨原丝、1500吨碳纤维项目一阶段工程建成投产
■ 2016年,开展碳纤维48K大丝束原丝工业化研究试验
■ 2018年3月成功试制出48K大丝束碳纤维