近日，由北京化工大學(xué)等單位承擔(dān)的863計劃課題“聚丙烯腈碳纖維石墨化關(guān)鍵技術(shù)研究（2015AA03A202）”通過技術(shù)驗收。通過該課題的實施，突破了我國航天用QM4055級高強高模碳纖維制備關(guān)鍵技術(shù)，滿足熱熔預(yù)浸、熱熔纏繞工藝要求，典型結(jié)構(gòu)試驗件性能滿足設(shè)計要求。

 

       高強高模碳纖維具有高比模量、高比強度、性能/功能可設(shè)計、良好的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)異特性，是衛(wèi)星主次承力結(jié)構(gòu)和高精高穩(wěn)結(jié)構(gòu)上不可替代的核心材料，也是碳纖維高性能化的發(fā)展趨勢。受國產(chǎn)化技術(shù)制約，航天用QM4055級高強高模碳纖維制備技術(shù)與產(chǎn)品長期被西方國家壟斷。

 

       該課題在研發(fā)出低纖度、表面物理結(jié)構(gòu)可控的原絲制備工藝基礎(chǔ)上，突破纖維中碳石墨結(jié)構(gòu)徑向分布的調(diào)控技術(shù)，實現(xiàn)QM4055高強高模碳纖維制備關(guān)鍵技術(shù)突破；自主設(shè)計研制成功工程化規(guī)模碳纖維高溫石墨化裝備，建成我國首條十噸級QM4055級碳纖維中試線；研發(fā)出與氰酸酯樹脂基體相匹配的上漿劑產(chǎn)品，滿足專用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件性能要求；掌握了高強高模碳纖維結(jié)構(gòu)性能表征技術(shù)，支撐了纖維的研制生產(chǎn)與應(yīng)用；采用熱熔預(yù)浸和熱熔纏繞工藝制備火箭衛(wèi)星支座、五波紋結(jié)構(gòu)和承力筒體縮比件等3種典型結(jié)構(gòu)試驗件，性能滿足設(shè)計要求。

 

       高性能碳纖維及其復(fù)合材料是我國新材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。國產(chǎn)高強高模碳纖維關(guān)鍵技術(shù)的突破、關(guān)鍵核心裝備的國產(chǎn)化和首條高強高模碳纖維工程化線的研制填補了國內(nèi)空白，在碳纖維國產(chǎn)化進(jìn)程中具有示范意義。

高校課題組