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有一種新型尖端材料

只有人頭發絲粗細的十分之一

筷子粗細的一小束

卻能拉動兩架C919大飛機

這就是被稱為“黑黃金”的

碳纖維

從造不出一塊玻璃鋼

到碳纖維產能世界第一

中央企業在復合材料領域

不斷實現關鍵技術突破

以“國之大材”

助力中國“智”造一路向前

今天帶來《國家工業密碼》有聲故事

第八集

《玻璃鋼，是玻璃還是鋼？》

聽音頻 更精彩

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碳纖維

雖然被叫做“黑黃金

但事實上，有些高性能碳纖維

比黃金稀缺

先來看看它有多優秀吧

碳纖維

用于制造列車

可以助力提升車輛速度

中國建材助力全球首列商用碳纖維地鐵列車問世

碳纖維

用于航空航天

可以助力載人飛船

更輕更強，承載能力更大

神舟載人飛船用的推進分系統主承力薄壁加筋截錐，是我國載人航天史上首次使用的大型碳纖維復合材料制品

碳纖維

用于風力渦輪機葉片

可以增強葉片剛性，提高發電效率

中國建材碳纖維已經成為海陸葉片大型化發展的剛需

碳纖維

用于建筑工程

可以提高房屋抗震性能和承載能力

中國建材助力建造國內首例應用千噸級碳纖維索錨體系的斜拉索車行橋——徒駭河大橋

要知道

碳纖維這么好

生產卻相當復雜

長期以來

碳纖維技術一直是美國和日本獨霸

就連前蘇聯也沒能攻克這個難關

而在60多年前

別說碳纖維了

我國在復合材料領域

就連一塊玻璃鋼也造不出來

玻璃鋼：不是玻璃不是鋼

玻璃鋼和碳纖維有啥關系呢？

不妨先來拆解一下玻璃鋼的制作過程：

將玻璃熔化后拉成很細的纖維絲

再與樹脂結合

就形成了玻璃鋼

這樣做的目的只有一個

得到一種強度更高的復合材料

玻璃纖維和碳纖維一樣

在復合材料中都起到纖維增強的作用

中國建材生產的玻璃纖維成品

因此，玻璃鋼既不是玻璃，也不是鋼

本質上它是一種塑料

那為什么叫玻璃鋼？

時間來到上世紀50年代

時任重工業部副部長的賴際發同志

率團訪問蘇聯時

看到坦克外殼

經受原子彈爆炸后的高溫燒蝕

仍然完好無損

這種制作坦克外殼的特殊材料就是玻璃鋼

回國時

他特意帶回了一塊材料樣品

他想

咱們中國也一定要做出這種材料！

1958年

玻璃鋼的研制工作啟動了

從原建筑工程部玻璃陶瓷研究院

（中國建材子企業中國建材總院前身）

抽調了7名同志組成科研小組

開始從蘇聯帶回的樣品摸索著搞

中國第一塊玻璃鋼

值得慶幸的是

無堿玻璃纖維首先被成功研制出來了

怎么將這些玻璃纖維壓制成板呢？

當時不掌握熱壓工藝技術

在一遍一遍的反復試錯中

烘干材料用的烘箱就爆炸了兩個

終于在4個月后

科研小組成功壓制出了

我國第一塊玻璃鋼板

它長1.2米、寬0.5米，厚5毫米

放到現在根本算不上什么

可在當時卻實現了“零”的突破

1957年11月12日，朱德委員長親臨建筑材料工業研究院（中國建材子企業中國建材總院前身）視察，高興地指出，玻璃纖維很有用，要繼續搞下去，爭取能成批生產。

第一塊玻璃鋼研制成功

賴際發興奮地說：

“國外把這種產品叫‘增強塑料’，

我看它強度相當于鋼材，

又含有玻璃組分，

也具有玻璃那樣的色澤，

就叫‘玻璃鋼’吧。”

從此

“玻璃鋼”一詞沿用至今

中國復合材料工業也就此起步

玻璃鋼在中國的首次應用

是在國防軍工事業中

特別是在“兩彈一星”等重大工程中

發揮了重要作用

而到了上世紀80年代

浴缸、整體浴室、火車窗框等產品

相繼問世

玻璃鋼逐漸走進尋常百姓家

成為了我們日常生活中廣泛使用的材料

玻璃鋼只是復合材料的一種

我們應該已經能猜到

“復合材料”有多強大了：

理想的耐熱性

優異的耐腐蝕性

更重要的是

它只有普通鋼材重量的1/6到1/4

步履不停的工業化技術

推動著復合材料不斷迭代

又一種性能更高的新材料出現了

就是開頭提到的碳纖維

碳纖維：強韌與輕盈的新材料之王

要想制造出這樣的“黑黃金”

我們又經歷了怎樣的升級打怪之路呢？

事實上

我國碳纖維材料研究起步很早

1960年就開始了

但進展緩慢

上世紀90年代

體育用品需要更加高強輕質的材料

釣魚竿從玻璃鋼逐漸進入碳纖維復合材料時代

國產釣魚竿使用的碳纖維材料需要從日本采購

卻經常供應受限

還時不時通知性漲價

于是碳纖維的研發

從釣魚竿這個民用領域開始突破了

中國建材高性能T300碳纖維生產線

隨著更多技術的掌握和應用

2008年

我國自主研制的T300級碳纖維成功量產

終于打破了美日壟斷！

中國建材T700級碳纖維生產線

四年后

國產T700級碳纖維技術

就達到了國際先進水平

2020年

日本對我國實行了

高端碳纖維材料禁售的政策

不賣了！

日本人沒想到的是

我們早就不用買了！

我國成為了繼日美之后

第三個掌握超高性能碳纖維工業技術的國家

中國建材T1000級碳纖維生產線

時至今日

在中國建材車間

自動化生產線正開足馬力生產

一束束原絲向遠處有序延伸

經過預氧化、低溫碳化、

高溫碳化、烘干等工序

被纏繞成一軸軸高性能黑色碳纖維

干噴濕紡技術是生產高性能碳纖維的

先進工藝路線

中國建材以自主化、規模化為目標

持續進行自主工藝研發和關鍵配套裝備研制

已逐一攻克了干噴濕紡碳纖維核心技術難題

并實現產業化

中國建材全球首創干噴濕紡大絲束產品

目前

中國碳纖維已經實現自給自足

運行產能幾乎占全球產能一半

雄踞世界第一

當中國的高性能碳纖維“開花結果”之時

國際市場碳纖維價格應聲回落

中國建材中復神鷹西寧公司是全球單體規模最大的全流程碳纖維生產基地

從第一塊玻璃鋼

到復合材料領域多項世界第一

從研究院所走向普羅大眾

曾經“高不可攀”的新型尖端材料

推動著中國“智”造不斷向前

更在熱浪滾滾的產業升級中

造福著你我生活

（撰稿丨郎媛

內容來源 | 中國建材）

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