國產(chǎn)碳纖維有多牛？太空電梯或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)丨開講啦

碳纖維，一種含碳量在90%以上的高性能材料。它直徑不到人類頭發(fā)絲的十分之一，重量如鴻毛，強(qiáng)度卻遠(yuǎn)超鋼鐵。不久前，我國研發(fā)出最新一代碳纖維，這一重大突破，有力提升我國高端材料領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力，為我國未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展與制造升級注入源源不斷的創(chuàng)新動能。碳纖維還將如何改變我們的生活？又將如何成就未來制造？本期節(jié)目邀請中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研究員呂春祥，揭開碳纖維的神奇之處與未來制造的中國答案。

找到制造太空電梯新材料！

在電影《流浪地球2》中，那座直插云霄、連接地球與3.6萬公里外空間站的太空電梯讓無數(shù)觀眾心潮澎湃。如今，在《開講啦》現(xiàn)場，呂春祥給出了硬核答案——碳纖維能干！面對太空電梯這一終極挑戰(zhàn)，呂春祥算了一筆賬：“把碳纖維做成1毫米直徑的絲條，使用50噸就能‘編織’出從地球到地球同步軌道的堅固太空電梯。”這看似天馬行空的想象，正隨著我國新一代自主研發(fā)高性能碳纖維的突破，一步步走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。撒貝寧在節(jié)目現(xiàn)場激動地要聯(lián)系郭帆，這就是中國科技人的浪漫：敢想，敢算，更敢造。

“點(diǎn)石成金”的秘密：

你的舊衣服也能變“工業(yè)黃金”

如此神奇的碳纖維到底從何而來？答案可能就藏在你的衣柜里！在碳纖維的制備車間里，呂春祥指著原絲揭秘說，20世紀(jì)七八十年代備受歡迎的腈綸衣服、做襯衣的黏膠，甚至鋪路的瀝青，都可以是碳纖維的“前身”。在精密的現(xiàn)代化生產(chǎn)線上，這些普通材料經(jīng)過數(shù)百道工序的修煉，最終“破繭成蝶”化為性能卓越的碳纖維。這個化腐朽為神奇的過程，正是中國制造核心技術(shù)突破的縮影。

取之于日常，也用之于日常！如今，碳纖維正在悄然改變著我們的生活！碳纖維自行車、碳纖維球拍逐漸普及，讓運(yùn)動與出行更輕松；一副碳纖維義肢，重量僅為傳統(tǒng)金屬義肢的三分之一，卻給行動不便的人們帶去更多可能；在建筑領(lǐng)域，碳纖維正化身“隱形鎧甲”，工程師只需將薄如紙張的碳纖維布粘貼在梁柱表面，就能為建筑注入新的生命力。

從“受制于人”到“供應(yīng)全球”

——中國碳纖維的逆襲之路

碳纖維作為航空航天、高端裝備、新能源等領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵材料，一直是全球材料科技競爭的制高點(diǎn)。

20多年前，中國高端碳纖維完全依賴進(jìn)口，國外技術(shù)封鎖、裝備禁運(yùn)，我們在自主研發(fā)這條路上寸步難行。2005年，面對“沒有任何技術(shù)、沒有任何產(chǎn)業(yè)、沒有任何可靠資料”的三無困境，團(tuán)隊帶頭人呂春祥立下軍令狀：“不干等死，干了做死比等死強(qiáng)！”三年攻堅，上百次失敗，中國終于在2008年成為全球第三個具備宇航級碳纖維的國家，并實(shí)現(xiàn)20年間三代迭代，國產(chǎn)化率超92%。

這不僅是材料的突破，更是一個制造業(yè)大國的底氣——從“求著買”到“自己造”，從“跟跑”到“并跑”乃至“領(lǐng)跑”，中國碳纖維用實(shí)力證明：科技自立自強(qiáng)，我們做到了！

為什么C919當(dāng)年沒用國產(chǎn)碳纖維？

節(jié)目現(xiàn)場，觀眾尖銳提問：“C919沒有用國產(chǎn)碳纖維，是不是質(zhì)量不行？”呂春祥回答：“不是不用，是C919‘出生’時，國產(chǎn)碳纖維還沒經(jīng)過‘魔鬼軍訓(xùn)’呢！”

他解釋道，航空材料認(rèn)證是場“超長馬拉松”——某公司20世紀(jì)80年代研制出的碳纖維，直到2009年才被波音和空客公司大規(guī)模采用。碳纖維要翱翔藍(lán)天，必須經(jīng)受數(shù)萬次極限測試：從靜載強(qiáng)度到疲勞壽命，從極端溫差到濕熱老化，每一項指標(biāo)都要用海量數(shù)據(jù)“熬”出來，這一關(guān)沒有捷徑。他說：“國產(chǎn)碳纖維性能已比肩國際，僅在工藝性和規(guī)范上尚有差距，反饋改進(jìn)的周期，就是我們趕超的最后一段路?！眹a(chǎn)碳纖維的“藍(lán)天通行證”，正在一筆一畫書寫。

來源：中央廣播電視總臺

責(zé)任編輯：范思璐