2018年5月8日，科技部高技术中心组织专家组，在北京化工大学对科技部863课题“聚丙烯腈碳纤维石墨化关键技术研究”课题进行技术验收。
 

 

　　专家组认为该课题“自主研发并掌握国产M55J级高强高模碳纤维制备关键工艺技术;自主设计研制成功高温石墨化设备，形成了M55J级高强高模碳纤维工程化生产能力;制备出相应典型结构试验件”技术水平达到任务书规定要求，一致同意通过验收。

　　这是由北京化工大学碳纤维工程技术研究中心，联合威海拓展纤维有限公司，航天材料及工艺研究所和北京卫星制造厂有限公司承接的课题。经过三年的协同攻关，攻克纤维制备一系列关键技术，碳纤维及其复合材料性能指标与进口M55J碳纤维相当。

　　该课题的完成具有重要的意义，标志着国产M55J级高强高模碳纤维材料，实现了从工艺到装备的完产化制备。

　　之前，不管在T300，T700，T800，T1000这一系列上，依次取得实验制备，量产，大规模量产的突破，日本东丽都没有太当回事。因为他们也相信在Ť系列碳纤维实现突破，时间不会太长，这是预料之中的事。

　　现在，在2018年2月，完全自主研发出条百吨级T1000碳纤维生产线，位于连云港开发区的中复神鹰碳纤维公司，彻底完成了在这一领域的产业化。

　　目前，已系统掌握了T700级，T800级的千吨级技术，极大促进了我国碳纤维复合材料产业的发展，解决了航空航天产业对高端材料的急需。

　　反而是中号系列碳纤维，现在是日本东丽仅存的后核心竞争力，尤其是M55级别碳纤维，更是他的杀手锏产品，对华禁运，专供美国。这也是美国航天航空霸权的重要支撑和基石。

　　研发出M55级别碳纤维，已经在材料领域，完全动摇美国航空航天霸权的根基了！
 

 

　　【比铁还强40倍！】

　　M55级别碳纤维到底有什么特别之处，引得美国，日本如此重视？

　　其实M55具有4020MPa的强度，不算特别高，比T300的3530MPa高，但比T300的3530MPa高，T700的4900MPa低。

　　正常钢铁的抗拉强度是400-600MPa，抗拉强度在1620MPa（165kgf / mm2）以上的合金钢称超高强度钢。

　　强度单位是这样的，每10 MPa，就相当于一平方毫米截面的钢索，碳纤维索上，要承受1公斤的拉力。

　　也就是说，截面为一平方毫米粗细的钢索，正常可以承受40-60公斤，超高强度的特种钢可以承受160公斤。但同样的碳纤维索可以承受400公斤以上。

　　另外，碳纤维的密度比重只有还不到2（与水的密度相比），为每立方厘米1.8克左右，钢铁的比重大家知道，是7.9。

　　碳纤维的重量只有钢铁的不到四分之一，强度却达到了普通钢铁的10倍。总体比强度是钢铁的40倍，真是强悍！
 

 

　　【比钢还硬10倍！】

　　这么说来，碳纤维很强，所以是航空航天的好材料。但是，M55级别碳纤维到底有什么特别之处？

　　M55模量达到惊人的540 GPa，与之对应的T300和T700模量仅有230 GPa.T800和T1000也只有295 GPa。

　　什么是模量呢？通俗地说，模量就是材料的抗形变能力。等于拉力与变形程度的比值。钢材的模量一般在200 GPa，可见普通碳纤维的模量比钢铁高，但高出的程度有限。

　　但M55级就不同了，在强度是普通钢铁10倍的同时，模量也就是抗变形程度，也达到了钢铁的接近3倍！

　　简单地说，T系列韧劲强，M系列既韧又硬，不但抗拉，而且变形小！
 

 

　　尤其是在追求精密的航空航天领域，高模量碳纤维成为了不可替代的材料。

　　比如卫星在外太空经历阳光下的200度高温到背阴下的零下100度变化，卫星材料需要经历严苛的热胀冷缩环境，这就需要模量高，收缩弹性较小的高模量碳纤维。

　　还比如高超音速飞行器，既追求结构材料的轻量化，还追求精密的外形结构不能变形，这就必须使用高模量碳纤维。

　　以前，我国的卫星需要花高价从国际市场上购买中等模量碳纤维，而且价格不菲。M55级别的碳纤维，对实施全面禁运，的航天武器发展严重受到影响！

 

　　【即将完成碳纤维材料的大满贯！】

　　其实，在2016年初，科学院宁波材料技术与工程研究所特种纤维事业部就完成了M55级高强高模碳纤维试制的突破。但这一次的意义在于，实现了M55级碳纤维的量产！

　　随着试制M55系列碳纤维的消息出来，国际市场上M55系列碳纤维价格已经悄然下降从2万元一公斤，下降到不到一万元当然还是很贵。 - 现在一克银子才不到3.6元一克，一公斤银子也就3600元。

　　不管怎么样，我们已经具备了高强高模碳纤维的量产能力，下一步就要在质量稳定性以及产业化放大方面完成突破。
 

 

　　另外在M55之上，日本还有实验室化学的M60和M70，模量自然是600 GPa和700 GPa。当然模量增长不多，价格超昂贵，用途很有限，基本属于追求极端性能的炫技性质。

　　不过，同样在2018年初中科院宁波材料所，也已经在实验室成功突破了M60的制备技术。很快将完成碳纤维材料的大满贯！

　　踏踏实实地走好自己的路，让日本人美国人震惊去吧！