近日,中國(guó)石化上海石化年產(chǎn)3萬(wàn)噸大絲束碳纖維建設(shè)項(xiàng)目一階段投料開(kāi)車并產(chǎn)出合格產(chǎn)品,產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。整體建設(shè)項(xiàng)目依托上海石化自有大絲束碳纖維專利技術(shù)以及內(nèi)蒙古地區(qū)豐富的綠電資源,建設(shè)更為節(jié)能高效的10條碳纖維生產(chǎn)線。此次一階段建成2條生產(chǎn)線,單線設(shè)計(jì)產(chǎn)能超過(guò)3000噸,標(biāo)志著國(guó)內(nèi)單線產(chǎn)能最大的48K大絲束碳纖維生產(chǎn)線建成投產(chǎn),二階段8條生產(chǎn)線預(yù)計(jì)2027年底全面建成投產(chǎn)。

一階段項(xiàng)目建設(shè)速度快、國(guó)產(chǎn)化率高、噸產(chǎn)品成本低。項(xiàng)目在上海石化原創(chuàng)大絲束碳纖維技術(shù)基礎(chǔ)上,通過(guò)持續(xù)攻關(guān)和迭代優(yōu)化,較已有生產(chǎn)線單線產(chǎn)能提升50%,關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)100%,從正式開(kāi)工到機(jī)械竣工用時(shí)188天,刷新行業(yè)內(nèi)同類裝置建設(shè)速度最快紀(jì)錄。
項(xiàng)目構(gòu)建起綠色能源與高端新材料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。依托內(nèi)蒙古豐富的風(fēng)能、光能資源和人力成本優(yōu)勢(shì),項(xiàng)目綠電使用率可達(dá)60%以上,相較于使用煤電,每條生產(chǎn)線可減少碳排放2萬(wàn)噸/年,相當(dāng)于植樹(shù)125萬(wàn)棵。同時(shí),項(xiàng)目增資引入中國(guó)石化股份、烏審旗國(guó)投集團(tuán)以及建信投資,形成涵蓋技術(shù)支撐、市場(chǎng)應(yīng)用、政策支持、資金保障的產(chǎn)業(yè)閉環(huán),吸引下游風(fēng)電領(lǐng)域拉擠板材戰(zhàn)略合作商落地鄂爾多斯,逐步構(gòu)建起“綠電—碳纖維新材料—風(fēng)電產(chǎn)業(yè)”的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈體系,促進(jìn)碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展。

碳纖維性能優(yōu)越,被稱為“新材料之王”“黑黃金”。在碳纖維行業(yè)內(nèi),通常將每束碳纖維根數(shù)大于4.8萬(wàn)根(簡(jiǎn)稱“48K”)的稱為大絲束碳纖維。上海石化研發(fā)生產(chǎn)的大絲束碳纖維,是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度新型纖維材料。其力學(xué)性能優(yōu)異,密度不到鋼的四分之一,強(qiáng)度卻是鋼的7至9倍,并且還具有耐腐蝕的特性。與小絲束碳纖維相比,大絲束碳纖維最大的優(yōu)勢(shì)是在相同的生產(chǎn)條件下,單線產(chǎn)量高,生產(chǎn)成本低,規(guī)模化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。
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1.碳纖維性能分類
當(dāng)前,國(guó)際通用的碳纖維分類方式是由日本東麗公司制定的,一種以“T+數(shù)字”的方式命名,“T”表示拉伸強(qiáng)度。比如,T300碳纖維拉伸強(qiáng)度約為3530MPa,T700是4900MPa,相當(dāng)于一束48K大絲束碳纖維可以拉動(dòng)1輛滿載50人的大客車(重量大于2輛家用汽車),T1200則可達(dá)8000MPa以上,2束12K小絲束碳纖維可以拉動(dòng)1輛家用汽車。
2.大絲束和小絲束的區(qū)別
小絲束,通常指絲束規(guī)格在24K(每束絲含碳纖維24000根,下同)及以下的碳纖維,如1K、3K、12K、24K等,通常拉伸強(qiáng)度3.5~7.0吉帕、拉伸模量230~650吉帕。
大絲束是指絲束規(guī)格達(dá)到48K及以上的碳纖維,如48K、60K,通常拉伸強(qiáng)度3.5~5.0吉帕(一根直徑7μm的單絲,可拉起300千克重物)、拉伸模量230~290吉帕(單股絲束可吊起約1噸重物)。大絲束碳纖維的優(yōu)勢(shì)在于,在生產(chǎn)過(guò)程中單線產(chǎn)出更大,可以提升復(fù)合材料加工效率、顯著降低單位成本,是實(shí)現(xiàn)碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。

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