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德國12月16日訊息:德國拜羅伊特大學的一個國際科研團隊研製成功一種超級纖維,這種人造纖維具有蜘蛛絲的特性,不僅超輕(一公里長的纖維僅重0.4克),而且抗拉強度超大,可承受自身重量的15萬倍。若將其編織成截面直徑如一歐分大小(約16mm)的繩索,可承受2至3噸的重物。目前的人造纖維都不具備這些特性。

這種“拜羅伊特超級纖維”的製造程式也相對簡單。其基本材料是一種日常塑料,技術訣竅則是一種叫做聚丙烯腈(Polyacrylnitril)的輔材,該輔材的功能是將基材縱向粘合成纖維。科研人員十分看好這一新材料的用途。

碳纖維是由有機纖維在高溫環境下裂解碳化形成碳主鏈機構的無機纖維,是一種含碳量高於90%的無機纖維。按照原絲種類分類:碳纖維的原絲主要有聚丙烯腈(PAN)原絲、瀝青纖維和粘膠絲,由這三大類原絲生產出的碳纖維分別稱為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維。其中,聚丙烯腈(PAN)基碳纖維佔據主流地位,2018年產量佔碳纖維總量的90%以上,粘膠基碳纖維還不足1%。

以目前主流碳纖維-聚丙烯腈(PAN)基碳纖維為例,其製備方法如下:從石油、煤炭、天然氣均可以得到丙烯,丙烯經氨氧化後得到丙烯腈,丙烯腈聚合和紡絲之後得到聚丙烯腈(PAN)原絲,原絲經過整理後,送入氧化爐製得預氧化纖維(俗稱預氧絲),預氧絲進入碳化爐製得碳纖維,碳纖維經表面處理、上漿即可得到碳纖維產品。在製備碳纖維的同時還可製成碳纖維織物和碳纖維預浸料,作為生產碳纖維複合材料的原材料;碳纖維經與樹脂、陶瓷等材料結合,形成碳纖維複合材料,最後由各種成型工藝得到下游應用需要的最終產品。

2018年中國碳纖維的總需求31000噸同比增長32%,其中進口22000噸中國產9000噸,對外依存度高達71%。從歷史資料看,中國碳纖維產業起步較晚,但隨著技術追趕對外依存度已經由2008年的98%下降了27個百分點,進口替代趨勢有望持續。

小編:十一

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