最近幾年，國內(nèi)與碳纖維相關的項目逐漸變多，多個碳纖維基地落成，多個碳纖維計劃實施，原因是什么？當然是對碳纖維材料巨大的需求。可能很多人不相信，我國的碳纖維水平較日美等發(fā)達國家相差30年之久。為什么會這樣呢？
 
中國碳纖維水平落后發(fā)達國家30年？
 
    中國碳纖維水平真的落后至少30年么？
 
    中國材料大師師昌緒老先生在2010年的評論里說到，目前中國的CFRT應用，大約處于西方發(fā)達國家1980年代的水平。經(jīng)過了10年的發(fā)展，國內(nèi)碳纖維原料的生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)突破了萬噸級別，但是在高強高模碳纖維上的進展還有待提高。
 
    目前國內(nèi)能夠批量生產(chǎn)T800品級的碳纖維原絲，T1000品級已經(jīng)突破。高強高模量碳纖維是航空航天領域里非常關鍵的材料之一，在外太空惡劣的環(huán)境中可以發(fā)揮出巨大的實用價值。不過國內(nèi)的碳纖維材料，不僅在先進程度上落后，同時價格也具備優(yōu)勢。為什么會這樣？
 
    國產(chǎn)碳纖維水平落后的真實原因
 
    1、政策層面因素：大得益于國家的重視，T300小絲束碳纖維國產(chǎn)化順利，次承力軍用構(gòu)件的發(fā)展迅速。但民用大絲束的扶持相對滯后，這是因為國家資源有限，只能先發(fā)展緊要的部分。從長遠來看，大絲束碳纖維在通用、民用方面的市場空間更大，發(fā)展更持久。
 
    現(xiàn)如今，大小絲束碳纖維均有合適的應用場景和行業(yè)，國家資源充足，同時發(fā)展的難度下降很多。在軍品已經(jīng)打開突破口，經(jīng)濟發(fā)展、國力增強的今天，不要說大絲束，即便是小絲束產(chǎn)品，也應當更多的從市場和民用角度，拓寬其行業(yè)基礎，以軍帶民、以民養(yǎng)軍、分苗嫁接、開枝散葉，形成軍用技術和民用產(chǎn)業(yè)的良性互動。
 
    2、碳纖維原絲技術因素：碳纖維材料的發(fā)現(xiàn)出于與歐洲，最開始只是用作燈泡的燈絲，誰曾想它竟然對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展起到如此巨大的作用。常用的PAN基碳纖維原絲生產(chǎn)的技術一直掌握在日本、美國等幾個發(fā)達國家手里，并嚴禁出口到我們國家。這就導致了國內(nèi)碳纖維發(fā)展受到了極大的限制。
 
    別看國內(nèi)有幾十家碳纖維相關的工廠，其實掌握核心技術的很少。通過進口日本東麗的碳纖維原絲，進行分析研究，依葫蘆畫瓢可沒有這么簡單，其中涉及到的設備、技術和人員，我們都很缺乏。國內(nèi)多數(shù)廠家生產(chǎn)的碳纖維絲束質(zhì)量的穩(wěn)定性起伏較大，纏結(jié)、斷絲時有發(fā)生，每年合格的碳纖維原絲只有幾百噸，遠遠達不到市場的需求量。
 
中國碳纖維水平落后發(fā)達國家30年？
 
    3、碳纖維復合材料技術因素：碳纖維原絲并不能單獨使用，需要先制成碳纖維復合材料預浸料。在日本和美國，碳纖維預浸料的生產(chǎn)技術，自動鋪疊技術和整體成型工藝已經(jīng)非常成熟。在國內(nèi)，僅僅預浸料自動鋪疊就已經(jīng)難倒了一大片廠家。引進了國外的一些設備，并不能完全解決當下的問題。
 
    我們對復材的物理性質(zhì)，力學性能研究不透，對加工參數(shù)掌握不足，知其然不知其所以然，直接用國外的軟件設計復材方案，導致CFRP復材的產(chǎn)量低、價格高、質(zhì)量不穩(wěn)定和創(chuàng)新能力低下。
 
    4、設計思想層面的因素：我們做一個假設，假設國家資源充足，政策扶持力度很大，假設碳纖維原絲及復合材料的制備技術也都比較成熟了，那就能設計和生產(chǎn)出性能較好且穩(wěn)定的碳纖維構(gòu)件了么？不一定。拿航空航天領域來說，設備先進、硬件條件滿足，技術到位，軟件條件也滿足，但設計卻存在較大的問題。
 
    碳纖維材料的應用如何保持與其他材料構(gòu)件的穩(wěn)固？航天器整體配種如何平衡？設計并制造的航天器是否能夠達到預期的效果？這些都是后續(xù)需要面對的問題。設計思想跟不上，那航天飛機的上限就提不上去，最后還是只能落后。
 
    所幸我國對于碳纖維，對于航空航天，對于工業(yè)的重視程度非比尋常，全球最完善的工業(yè)體系國家并不是浪得虛名。硬件不夠可以買，可以研發(fā)，軟件不夠可以學習，可以深造，但是一顆赤誠的心，一個堅定的信念，才是促成國內(nèi)碳纖維水平發(fā)展的核心，所幸，這個我們一直都有。