书趣阁
  1. 书趣阁
  2. 其他类型
  3. 我!子孙满堂,打造顶级家族!
  4. 第19章 好事成双,碳纤维工艺打破垄断!
设置

第19章 好事成双,碳纤维工艺打破垄断!(1 / 2)


4月15日。

山栋大学,高分子材料研究所。

宽敞的实验室里。

一群科研人员,正在测试碳纤维材料的性能。

碳纤维,细如发丝,轻如鸿毛,强如钢铁,被誉为“新材料之王”。

一根普通的碳纤维原丝,它的强度是普通钢材的10倍,而重量却只有钢材的四分之一,且具有耐高温和耐低温的特性。

将其用来制造航天火箭、战斗机、汽车,能极大提升性能优势!

不过……

数十年来,在高性能材料领域占据主导地位的米国和霓虹国,始终对夏国严防死守,牢牢垄断碳纤维技术。

早些年,T300级碳纤维,1公斤卖8000元,有着“黑黄金”之称。

为了打破碳纤维垄断。

夏国成立海量科研机构,重点攻关碳纤维材料。

山栋大学高分子材料研究所,就是国内最早研究碳纤维的科研机构之一。

人群里。

穿着一袭白大褂的研究员余淑珍,看着刚研制出来的T1000级碳纤维,脸上不禁扬起一丝笑容。

她是碳纤维T1000级项目的负责人,专门负责率领团队攻关。

“T”指的是高强型碳纤维。

后面的数字越高,代表强度越好。

余淑珍手里,拿着一束T1000级碳纤维,对自己的科研助手吩咐道:“小陈,你测下这束碳纤维的强度。”

“是,余姐!”

年纪只有二十多岁的陈平,接过T1000级碳纤维,开始测试强度。

一根碳纤维,直径大概是5微米,十来根合在一起才有一根头发丝粗。

一束碳纤维,含有12000根原丝,一米长重0.5克。

片刻之后。

陈平神情兴奋道:“余姐,这束碳纤维的强度,可以承担500公斤左右的力量!”

“好!”

余淑珍点头道:“照这么说来,手指粗的一束碳纤维,可以拉动两架飞机……”

念头至此。

她又吩咐道:“小陈,你再测一下原丝质量!”

“是,余姐!”

陈平再次开始了忙碌。

原丝质量决定碳纤维性能。

如果原丝的分子结构和聚集态结构存在缺陷,对碳纤维的质量和性能影响巨大。

更严苛的是,要保证原丝性能稳定,需要确保每一根丝都质量过关。

一束碳纤维,含有12000根原丝,必须根根质量过关。

正因如此。

繁杂的制备工艺,让碳纤维成为一道横亘在材料学人面前的“天堑”。

碳纤维的制备,包括物理、化学、纺织、材料科学、精密机械等多个领域的内容,总体分为纺丝原液的聚合、聚丙烯腈原丝的纺制、预氧化和碳化三个步骤,有众多因素需要调控。

一旦制备过程,有丝毫缺陷,就会影响碳纤维性能。

所以,制备过程必须对每個工艺流程中的工艺参数,精准调控。

陈平依次使用扫描电子显微镜SEM,以及高分辨率投射电镜HRTEM,对这束碳纤维的表面、截面等形貌进行测试并分析。

“T1000级碳纤维表面光滑,没有沟槽。”

“T1000级碳纤维的断面形貌,为规则圆形,且直径小。”

“根据体积效应和最弱连接理论,直径越小纤维存在缺陷的可能性越小,纤维强度就越高。”

“……”

接着,陈平用XRD图谱,分析T1000碳纤维的微观组织结构。

“赤道扫描图发现,T1000级碳纤维,2θ=25°左右,出现衍射峰。”

“衍射峰比较陡,说明T1000级碳纤维的石墨微晶结构,非常完善。”

“子午扫描图谱没有出现衍射峰,说明内部的石墨微晶沿轴向,取向完善。”

“截面取点测拉曼光谱,结果表面T1000级纤维的皮芯结构,相比其他碳纤维更浅。”

“……”

接着,陈平继续分析碳纤维表面特性。

“XPS能谱图像,说明T1000级碳纤维表面元素,具有更高的C含量,且N含量较低。”

“T1000级碳纤维的碳化温度,比其他碳纤维高,且表面活性大幅提升。”

“T1000级碳纤维原丝的含氧活性官能团含量最高,达到49.66%,有利于与树脂基体发生化学反应,形成更强的界面作用力。”

“……”

各项数据全部出炉后。

陈平神情激动道:“余姐,我们研发出的T1000级碳纤维,拉伸强度为6380MPa,拉伸模量295GPa,直径5微米。

结合各项数据来看,T1000级碳纤维,已经达到了业界顶尖的水平。

我们的攻关项目,成功了!”

话音落下。

余淑珍微微一笑。

研究所资金有限。

攻关项目时,不可能无限制使用经费。

这次能顺利攻关这个项目,一方面是她和家族基金拿了500万


设置
字体格式: 字体颜色: 字体大小: 背景颜色:

回到顶部