碳纖維增強樹脂基復合材料，簡稱碳纖維復合材料，對汽車、軌道、醫(yī)療以及各種高端裝備的減重增效具有非比尋常的戰(zhàn)略意義?；仡?018年國內碳纖維行業(yè)的發(fā)展，在以下幾個方面取得了重大突破，在一定程度上說明國內碳纖維行業(yè)從原材料生產到復合材料的加工技術，再到碳纖維復合材料制品應用等不同方面的發(fā)展情況。

原材料生產——“干噴濕紡關鍵技術”

      榮獲國家科技進步一等獎的“干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產業(yè)化關鍵技術及應用”項目是由東華大學材料學院陳惠芳科研團隊聯(lián)合中復神鷹碳纖維有限責任公司完成的。
       該技術有助于實現(xiàn)國產碳纖維的批量供應，填補了國內以干噴濕紡工藝為代表的高性能碳纖維生產技術的空白，打破了國外高性能碳纖維企業(yè)在中國市場的長期壟斷。此后，研究團隊又開發(fā)出均質聚合系統(tǒng)、高效環(huán)保脫單、穩(wěn)定干噴濕紡、節(jié)能預氧化等成套技術，促使中國首個采用干噴濕紡工藝的千噸級碳纖維生產線正式投產，制備出能與國際同類產品性能相當?shù)奶祭w維產品。
       目前世界只有少數(shù)國家掌握碳纖維干噴濕法工業(yè)化生產技術，干噴濕法紡絲擁有更快的紡絲速度，生產效率的提高對于降低碳纖維成本有重大的意義，在高耗能的預氧化和高溫碳化方面也能起到降低能耗和降低生產成本的作用，有利于我國碳纖維向民用領域延伸。

加工工藝——碳纖維復合材料加工損傷抑制原理

      碳纖維復合材料屬于典型的難加工材料，加工過程中極易產生毛刺、撕裂、分層等加工損傷，難以滿足碳纖維復合材料構件的高性能要求，阻礙了這種高性能材料的推廣應用，限制了裝備性能的提升。
       獲得國家技術發(fā)明一等獎的大連理工大學賈振元教授團隊從碳纖維復合材料加工去除機理和加工損傷產生機制出發(fā)，提出了“微元去除”和“反向剪切”加工損傷抑制原理，研制出三類9個系列制孔、銑削等系列加工工具。這種擁有自主知識產權的新工具，使碳纖維復合材料加工損傷由厘米量級減至0.1毫米以內，加工理論與技術進入國際領先水平。這種新型刀具壽命為進口產品的2-7倍，價格則降至1/6-1/4，該系列技術也由此獲得多項發(fā)明專利。

應用拓展——熱塑性碳纖維復合材料的批量生產

       國內發(fā)展和應用比較好的主要還是熱固性的碳纖維復合材料，在熱塑性碳纖維復合材料的應用方面比較滯后。與熱固性碳纖維復合材料相比，熱塑性碳纖維復合材料具有不可替代的特殊地位。熱塑性碳纖維復合材料不僅成型快、制造周期短，而且具有可回收、可再生的特點，熱塑性樹脂材料通過再次高溫可以實現(xiàn)二次利用，因此，從環(huán)保等角度說，熱塑性碳纖維復合材料比熱固性碳纖維復合材料具有更為理想的應用前景。   
       我們無錫智上新材料科技有限公司在熱固性碳纖維復合材料改性研發(fā)和零部件生產的基礎上，自主開發(fā)出熱塑性碳纖維復合材料產品的制造技術，目前已實現(xiàn)了碳纖維PEEK/PI/PPS等多種類的熱塑性碳纖維復合材料制品批量化生產目標，為碳纖維下游應用開辟出新的發(fā)展方向，成為國內熱塑性碳纖維復合材料制品技術開發(fā)和實際應用的先行者。采用該技術生產的碳纖維PEEK骨科醫(yī)療器械、碳纖維PI/PPS復合材料高端設備零部件等產品具備國際同類產品相近的質量，但是其生產成本卻可以減少30%左右，對國內熱塑性碳纖維復合材料的大范圍應用具有重要的意義。
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