国产碳纤维的前世今生
目前,高端的碳纤维主要是T700以及T1000,T1000只有日本企业掌握,我国的产业化水平只能在T300的水平。
吉林石化公司碳纤维厂2009年6月14日正式揭牌,我国个碳纤维生产基地由此建成并投入生产。这标志着我国高性能碳纤维产业化实现了新的突破。
2009年7月25日,政治局常委、国务院总理温家宝在碳纤维厂考察时,对吉林石化公司碳纤维攻关给予了充分肯定,他指出,“碳纤维四十年磨一剑,能够打破国际垄断和封锁,造出我们自己的碳纤维,是广大技术人员和工人艰苦奋斗、自力更生、勇于创新、不怕困难取得的一个令人振奋的成果。”
2009年11月1日,政治局委员、书记处书记、组织部部长李源潮参观碳纤维厂生产线后说:吉林石化公司百吨碳纤维装置是目前看到的国内好的,规模大、工艺先进、流程规范的同类生产装置。
的需要,鼓励着化工人的奋勇向前。目前,国内条T700碳纤维生产线,中简科技发展有限公司与中科院山西煤化所合作投资2亿元的高性能碳纤维项目,已获得部、省、市5000万元的科技成果转化资金支持,2011年春节前投产后,可形成年产50吨的生产规模。
陕西航天四院T700碳纤维项目, 该项目建设周期为2010~2012年,投资总额为5亿元,目前进入工程设计阶段。该项目建设内容为年产500吨T700碳纤维,
关键设备有单体回收塔、聚合体粉碎机、聚合釜、溶解机、纺织机、水洗机、丝束干燥机、预氧化炉、低温碳化炉、表面处理机、水处理设备等。
恒天科技:2008年1月,在省科技厅的支持下,《T700级高性能PAN基碳纤维原丝工程化研发》项目进入研发阶段。这次,恒天与中科院化学所的国内顶尖专家联合攻关,共同建成了年产10吨的T700小试线!小试线生产的碳原丝经后道碳化,指标达到T400进口水平。这样,在挑战T700的道路上,恒天人实现又一次技术突破!
现在,恒天科技的T700之梦虽然尚未实现,但已相继研制出具有自主知识产权的系列关键技术和自有设备,拥有3项发明和2项实用新型,为T700的中试生产奠定了基础。研发T700小试线所获得的技术应用于生产中,已使3K碳原丝批量应用于航天军工领域,恒天科技已向相关单位提交3K碳原丝20多吨,解决了制约我国碳纤维发展的主要“瓶颈”,打破了国外该产品生产商对我国的封锁与垄断。
吉化:吉化的T700目前在10吨试验线上,一期试验比较理想,和T300一样,估计年底能定型。然后就是按需要进行扩建。顺便提一下,碳纤维中心。
2009年10月13日,在欢快的乐曲声中,碳纤维工程技术研究中心揭牌仪式在吉林石化公司举行。吉林省副省长陈晓光出席揭牌仪式并为研究中心揭牌。石油集团、吉林省和吉林市有关部门负责人出席了揭牌仪式。
碳纤维是丙烯腈的下游深加工产品,具有比重小、强度高、导电好、耐高温、耐腐蚀等性能。碳纤维及其复合材料是一种重要的高技术结构材料,比重不到钢的1/4,抗拉强度却是钢的7倍至9倍,在工程上具有广阔的应用前景。对于石油企业,应用碳纤维制作的连续抽油杆,不但比钢制抽油杆作业速度快,而且年节电7万至8万千瓦小时。
我国是碳纤维消费大国,长期以来碳纤维大量依靠进口,由于受到国外技术封锁,急需加快碳纤维产业自主开发和规模生产进程。上世纪80年代初期,吉林石化展开碳纤维技术攻关。2002年,吉林石化几代科技人员在小试研发基础上,建成碳纤维的原丝生产装置,并在2004年解决关键生产技术瓶颈,碳纤维主要性能指标达到日本T300碳纤维产品水平,为经济建设做出了贡献。
在揭牌仪式上,吉林石化公司总经理王光军介绍了碳纤维工程技术研究中心组建以来的工作情况。他表示,吉林石化干部员工将以揭牌仪式为契机,大力发扬“登天”精神,充分发挥集体智慧和力量,坚决完成碳纤维研发生产业务,为我国的经济发展做出应有的贡献。
陈晓光、王光军与吉林市副市长杨金顺、北京化工大学副校长陈标华共同为碳纤维工程技术研究中心揭牌。

国内分散产能对比图,红色的代表有自有技术,并且在研发T700+技术,
沉闷的90年代
90年代,对于TG来说,其实是个很难熬的阶段,航空方面,新材料尤其是碳纤维等材料一直不合格。这个时期的碳纤维生产有如下特点
一是国内PAN碳纤维总生产能力较小,远远不能满足国内的需要,目前我国95%的碳纤维依靠进口;
二是与国际先进水平相比,国产碳纤维强度低(仅相当于东丽公司已基本决定淘汰的T300水平),均匀性、稳定性差(强度、模量、线密度的CV值均为国外产品的一倍以上),毛丝多(断头率为国外产品的6倍),品种单一且价格昂贵(为国外产品的1.5~3倍),发展水平总体落后发到近20~30年;
三是厂家、装置规模小,技术设备落后,经济效益差。
四是制度方面的因素,造成各个碳纤维研究单位缺少沟通和联系,各自为战,这一阶段,TG的几个研究单位还是沿着以前既定的方向头也不回的走了下去。
吉化的碳纤维取得了一点点突破,在那个时代,好像取得了科技进步奖二等奖。不过中试线上产出的碳纤维,质量不够稳定,产量也不够多。
20世纪90年代末至21世纪初,各个研制单位对原丝制备技术具有更加深入的理解,认识到硝酸法制备原丝的弊端和硫氰酸钠法的现实困境,以及企业应用的混合溶剂等技术的适用性存在问题,二甲基亚砜法原丝技术再次崛起。
碳纤维的原丝生产工艺和腈纶的生产工艺比较相似,这里说下榆次化纤的二甲基亚砜法。自1965年开始试制腈纶,先后研究成功“亚砜一步法高转化制腈纶”,“亚砜法复合腈纶”,“腈纶湿丝染色”等重大科研项目,从而锻炼成长了一批能研究、能设计、能自制设备的技术力量。这个是TG亚砜法的来源。
后来经山西省科委同意,由山西省纺织工业厅主持,邀请纺织工业部的领导、航空航天部、冶金部、化工部、及其省、市的下属机关,院校、所、厂的有关领导和专家,于1992年9月6日对山西省榆次化纤厂和中科院山西煤化所共同研制开发的二甲基亚砜一步法高强碳纤维用原丝生产工艺和设备进行了技术鉴定。
吉化的硝酸法碳纤维后来烧制的产品质量接近T300的水平,但是由于污染以及腐蚀设备的缘故,每年拨下来的研究经费都投入到设备维护等方面。还有就是产品的销路不好。曾经和一个台湾厂家合资生产鱼竿等器材,但是由于经营管理的错误,导致台湾那边掌握了财政大权,对方年年做帐报亏,导致生产出来的碳纤维不能收到效益,使得费用问题得不到解决。
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吉林石化公司碳纤维厂2009年6月14日正式揭牌,我国个碳纤维生产基地由此建成并投入生产。这标志着我国高性能碳纤维产业化实现了新的突破。
2009年7月25日,政治局常委、国务院总理温家宝在碳纤维厂考察时,对吉林石化公司碳纤维攻关给予了充分肯定,他指出,“碳纤维四十年磨一剑,能够打破国际垄断和封锁,造出我们自己的碳纤维,是广大技术人员和工人艰苦奋斗、自力更生、勇于创新、不怕困难取得的一个令人振奋的成果。”
2009年11月1日,政治局委员、书记处书记、组织部部长李源潮参观碳纤维厂生产线后说:吉林石化公司百吨碳纤维装置是目前看到的国内好的,规模大、工艺先进、流程规范的同类生产装置。
的需要,鼓励着化工人的奋勇向前。目前,国内条T700碳纤维生产线,中简科技发展有限公司与中科院山西煤化所合作投资2亿元的高性能碳纤维项目,已获得部、省、市5000万元的科技成果转化资金支持,2011年春节前投产后,可形成年产50吨的生产规模。
陕西航天四院T700碳纤维项目, 该项目建设周期为2010~2012年,投资总额为5亿元,目前进入工程设计阶段。该项目建设内容为年产500吨T700碳纤维,
关键设备有单体回收塔、聚合体粉碎机、聚合釜、溶解机、纺织机、水洗机、丝束干燥机、预氧化炉、低温碳化炉、表面处理机、水处理设备等。
恒天科技:2008年1月,在省科技厅的支持下,《T700级高性能PAN基碳纤维原丝工程化研发》项目进入研发阶段。这次,恒天与中科院化学所的国内顶尖专家联合攻关,共同建成了年产10吨的T700小试线!小试线生产的碳原丝经后道碳化,指标达到T400进口水平。这样,在挑战T700的道路上,恒天人实现又一次技术突破!
现在,恒天科技的T700之梦虽然尚未实现,但已相继研制出具有自主知识产权的系列关键技术和自有设备,拥有3项发明和2项实用新型,为T700的中试生产奠定了基础。研发T700小试线所获得的技术应用于生产中,已使3K碳原丝批量应用于航天军工领域,恒天科技已向相关单位提交3K碳原丝20多吨,解决了制约我国碳纤维发展的主要“瓶颈”,打破了国外该产品生产商对我国的封锁与垄断。
吉化:吉化的T700目前在10吨试验线上,一期试验比较理想,和T300一样,估计年底能定型。然后就是按需要进行扩建。顺便提一下,碳纤维中心。
2009年10月13日,在欢快的乐曲声中,碳纤维工程技术研究中心揭牌仪式在吉林石化公司举行。吉林省副省长陈晓光出席揭牌仪式并为研究中心揭牌。石油集团、吉林省和吉林市有关部门负责人出席了揭牌仪式。
碳纤维是丙烯腈的下游深加工产品,具有比重小、强度高、导电好、耐高温、耐腐蚀等性能。碳纤维及其复合材料是一种重要的高技术结构材料,比重不到钢的1/4,抗拉强度却是钢的7倍至9倍,在工程上具有广阔的应用前景。对于石油企业,应用碳纤维制作的连续抽油杆,不但比钢制抽油杆作业速度快,而且年节电7万至8万千瓦小时。
我国是碳纤维消费大国,长期以来碳纤维大量依靠进口,由于受到国外技术封锁,急需加快碳纤维产业自主开发和规模生产进程。上世纪80年代初期,吉林石化展开碳纤维技术攻关。2002年,吉林石化几代科技人员在小试研发基础上,建成碳纤维的原丝生产装置,并在2004年解决关键生产技术瓶颈,碳纤维主要性能指标达到日本T300碳纤维产品水平,为经济建设做出了贡献。
在揭牌仪式上,吉林石化公司总经理王光军介绍了碳纤维工程技术研究中心组建以来的工作情况。他表示,吉林石化干部员工将以揭牌仪式为契机,大力发扬“登天”精神,充分发挥集体智慧和力量,坚决完成碳纤维研发生产业务,为我国的经济发展做出应有的贡献。
陈晓光、王光军与吉林市副市长杨金顺、北京化工大学副校长陈标华共同为碳纤维工程技术研究中心揭牌。

国内分散产能对比图,红色的代表有自有技术,并且在研发T700+技术,
沉闷的90年代
90年代,对于TG来说,其实是个很难熬的阶段,航空方面,新材料尤其是碳纤维等材料一直不合格。这个时期的碳纤维生产有如下特点
一是国内PAN碳纤维总生产能力较小,远远不能满足国内的需要,目前我国95%的碳纤维依靠进口;
二是与国际先进水平相比,国产碳纤维强度低(仅相当于东丽公司已基本决定淘汰的T300水平),均匀性、稳定性差(强度、模量、线密度的CV值均为国外产品的一倍以上),毛丝多(断头率为国外产品的6倍),品种单一且价格昂贵(为国外产品的1.5~3倍),发展水平总体落后发到近20~30年;
三是厂家、装置规模小,技术设备落后,经济效益差。
四是制度方面的因素,造成各个碳纤维研究单位缺少沟通和联系,各自为战,这一阶段,TG的几个研究单位还是沿着以前既定的方向头也不回的走了下去。
吉化的碳纤维取得了一点点突破,在那个时代,好像取得了科技进步奖二等奖。不过中试线上产出的碳纤维,质量不够稳定,产量也不够多。
20世纪90年代末至21世纪初,各个研制单位对原丝制备技术具有更加深入的理解,认识到硝酸法制备原丝的弊端和硫氰酸钠法的现实困境,以及企业应用的混合溶剂等技术的适用性存在问题,二甲基亚砜法原丝技术再次崛起。
碳纤维的原丝生产工艺和腈纶的生产工艺比较相似,这里说下榆次化纤的二甲基亚砜法。自1965年开始试制腈纶,先后研究成功“亚砜一步法高转化制腈纶”,“亚砜法复合腈纶”,“腈纶湿丝染色”等重大科研项目,从而锻炼成长了一批能研究、能设计、能自制设备的技术力量。这个是TG亚砜法的来源。
后来经山西省科委同意,由山西省纺织工业厅主持,邀请纺织工业部的领导、航空航天部、冶金部、化工部、及其省、市的下属机关,院校、所、厂的有关领导和专家,于1992年9月6日对山西省榆次化纤厂和中科院山西煤化所共同研制开发的二甲基亚砜一步法高强碳纤维用原丝生产工艺和设备进行了技术鉴定。
吉化的硝酸法碳纤维后来烧制的产品质量接近T300的水平,但是由于污染以及腐蚀设备的缘故,每年拨下来的研究经费都投入到设备维护等方面。还有就是产品的销路不好。曾经和一个台湾厂家合资生产鱼竿等器材,但是由于经营管理的错误,导致台湾那边掌握了财政大权,对方年年做帐报亏,导致生产出来的碳纤维不能收到效益,使得费用问题得不到解决。
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