一束碳絲把科幻拉進(jìn)現(xiàn)實(shí)

　　20年前，劉慈欣在《科幻世界》雜志上開始連載科幻小說《三體》的第一部，其中描述的諸多“黑科技武器”在當(dāng)時(shí)引起科幻迷的熱烈討論。在這些武器之中，直徑只有頭發(fā)絲的十分之一、但切割飛船猶如割豆腐的納米材料“飛刃”更是討論熱門之一。而在科技發(fā)展日新月異的今天，“飛刃”的設(shè)想在逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。2025年11月，強(qiáng)度是鋼材的5到8倍、單絲直徑卻不足頭發(fā)絲十分之一的T1000高性能碳纖維實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定量產(chǎn)。

　　“黑色黃金”“新材料之王”“地表超強(qiáng)材料”……被冠以這些頭銜的T1000級(jí)高性能碳纖維究竟有何過人之處？記者近日走進(jìn)位于大同市云岡區(qū)的山西華陽碳材科技有限公司實(shí)地探訪。

　　“這是一束1米長的T1000高性能碳纖維，是一種含碳量超過90%的高強(qiáng)度纖維材料。它的抗拉強(qiáng)度超6600兆帕，拉動(dòng)約200公斤的重物也不會(huì)斷，卻只有0.5克重，因?yàn)樗m然是由多達(dá)12000根單絲組成，但單絲的直徑卻不足頭發(fā)絲的十分之一?！痹谔祭w維智能化生產(chǎn)線旁，中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所（以下簡稱山西煤化所）高級(jí)工程師王飛向記者介紹道。

　　王飛告訴記者，除強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)外，它還具備耐腐蝕、耐高低溫等優(yōu)異特性，在惰性環(huán)境中能承受1000攝氏度高溫，在零下180攝氏度的極寒中也能保持性能穩(wěn)定。

　　循著生產(chǎn)線，記者探尋了T1000高性能碳纖維生產(chǎn)的全過程：透明的丙烯腈原料在反應(yīng)釜中先聚合成膠狀原液，穿過有成千上萬個(gè)微米級(jí)小孔的噴絲板，形成潔白、纖細(xì)的原絲。隨后，絲束歷經(jīng)氧化、碳化等工序，顏色由乳白漸變?yōu)榻瘘S、深褐，最終成為烏光锃亮的T1000級(jí)碳纖維。

　　“T1000級(jí)碳纖維這條路，我們走了20年?！鄙轿髅夯彼L、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張壽春感慨道。

　　碳纖維由于具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)，常用于航空航天等尖端領(lǐng)域。21世紀(jì)初，日本、美國加緊對(duì)我國碳纖維技術(shù)的封鎖和產(chǎn)品的禁運(yùn)，導(dǎo)致我國高端領(lǐng)域用碳纖維陷入“斷糧”境地，不少國家重要尖端裝備“無米下炊”。在師昌緒院士呼吁下，我國開始高度重視碳纖維國產(chǎn)化研究。其中，T300碳纖維量產(chǎn)任務(wù)主要由山西煤化所承擔(dān)。

　　此后，從T300到T1000，從實(shí)驗(yàn)室樣品到量產(chǎn)，碳纖維的自主研究進(jìn)程每一步都大膽向前，沒有絲毫退縮，走向高端、尖端。“我們研制的T1000級(jí)碳纖維，不僅強(qiáng)度達(dá)到了世界一流水平，還通過獨(dú)特的原料配方和工藝，解決了‘強(qiáng)而不韌’的問題?！睆垑鄞合蛴浾呓榻B道。

　　提起未來，張壽春團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)清晰：研發(fā)強(qiáng)度更高的T1200級(jí)碳纖維，并推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化；同時(shí)不斷拓展下游應(yīng)用，讓“新材料之王”迎來更廣闊的市場，支撐起更多國之重器“騰飛”的夢想。

　　這束碳絲，把科幻拉進(jìn)現(xiàn)實(shí)的同時(shí)，也承載著山西以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的堅(jiān)定決心。近年來，山西在能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新跑出“加速度”，涌現(xiàn)出T1000級(jí)碳纖維材料、“煤海蛟龍”、全球升負(fù)荷最快的循環(huán)流化床調(diào)峰系統(tǒng)、首套極地新能源系統(tǒng)等一大批標(biāo)志性科技成果。

　　今年年初，山西省政府先后出臺(tái)關(guān)于加快能源科技創(chuàng)新支撐能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的實(shí)施意見、科技計(jì)劃管理辦法等政策文件，進(jìn)一步提升創(chuàng)新體系的整體效能，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型持續(xù)注入創(chuàng)新活力。（記者 王怡靜）

　　轉(zhuǎn)自：經(jīng)濟(jì)參考報(bào)

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