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威海光威復(fù)合材料股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“光威復(fù)材”）旗下威海拓展纖維有限公司（以下簡(jiǎn)稱“拓展纖維”）研發(fā)生產(chǎn)的M60J碳纖維產(chǎn)品近日下線，順利實(shí)現(xiàn)工程化、產(chǎn)業(yè)化，填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的市場(chǎng)空白。
相比第一代碳纖維，M60J碳纖維的模量提高兩倍以上，模量高達(dá)588GPa。目前，全球只有少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家掌握該產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)。
高溫石墨化是制備和生產(chǎn)高模高強(qiáng)碳纖維必不可少的工藝環(huán)節(jié)，需要將碳纖維在1800℃以上的高溫條件下進(jìn)行進(jìn)一步石墨化處理，使得纖維中的石墨微晶進(jìn)一步生長(zhǎng)和取向，從而使碳纖維獲得高模量特性。但是，在通過(guò)高溫石墨化處理得到高模量的同時(shí)，碳纖維的強(qiáng)度也會(huì)有不同程度的下降。通常，石墨化溫度越高，碳纖維的模量也越高，但強(qiáng)度下降幅度也會(huì)越大。同時(shí)，隨著碳纖維模量增高，雖然抗變形性能更強(qiáng)，但與樹(shù)脂結(jié)合的能力會(huì)大大降低。
拓展纖維總工程師張?jiān)铝x介紹，國(guó)產(chǎn)M60J碳纖維的表面石墨化程度高，含碳量達(dá)到99%以上，但是含氧、含氮的活性元素變少，不利于和樹(shù)脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。行業(yè)里此前一般是通過(guò)化學(xué)處理方式，加大對(duì)碳纖維表面的處理程度，這會(huì)降低碳纖維的強(qiáng)度。因此，這也成為碳纖維行業(yè)面臨的一項(xiàng)共性技術(shù)。
為攻克多個(gè)技術(shù)難題，拓展纖維與山東大學(xué)合作，開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，找到了新的解決方案，通過(guò)在纖維表面增加催化劑，使纖維表面形成共格凸起，還開(kāi)發(fā)了上漿劑用于纖維表面，使表面官能團(tuán)與樹(shù)脂更好地結(jié)合，進(jìn)而綜合提升碳纖維的性能指標(biāo)。
拓展纖維科研管理部部長(zhǎng)張順介紹，碳纖維是航空航天領(lǐng)域不可缺少的高端材料。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作，公司的M60J碳纖維順利實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。接下來(lái)，公司將繼續(xù)走好產(chǎn)學(xué)研結(jié)合道路，突破關(guān)鍵技術(shù)，為產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展、加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力貢獻(xiàn)力量。