环球小咖|中国攻克新材料之王，打破日本封锁，80多岁院士亲自出马碳钎维号称“黑色黄金”

碳钎维号称“黑色黄金” ，是一种性能远超钢铁的先进材料，一仅有头发丝1/10粗丝的高性能碳纤维，拉伸强度可以达到钢的7-9倍，换句话说，五六根头发丝的粗细的碳纤维吊起一个几十斤的儿童都没有问题，而重量只有钢铁的四分之一，几千度高温都不怕，因此非常受一些需要减重的装备欢迎，比如飞机、火箭、高铁等等，可以让他们飞的更快、更远或者拉更多货，不仅如此，碳纤维在耐腐蚀、耐高温、导电导热性方面也表现良好，可以说是“新材料之王” 。

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我国生产的碳纤维原丝
碳纤维如此重要，各国争相砸重金研发，目前我国碳纤维已经追上了世界先进水平，这次空军支援武汉的运20 ，机身就大量采用了国产碳纤维材料，减了很多重量

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运20没刷漆状态，绿色部分就是碳纤维材料
不仅在军机上应该广泛，而且在工程中也广泛应用，比如港珠澳大桥建造需要用起重船吊起海底隧道的沉箱，起重吊索就是用碳纤维做的，每个丝束由1000多根小丝组成，每束丝的强度可以吊起60公斤，每根起重吊索由14万束碳纤维丝组成，能够吊起8000吨。

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10微米碳纤维单丝对比头发丝（粗的）
碳纤维最早是被用作电灯泡的灯丝， 20世纪50年代以后，为了解决导弹发动机和弹头耐高温和耐腐蚀等问题，美国研制出真正意义上的碳纤维-粘胶基碳纤维，但就是太贵了，成本下不来，没法大规模使用，做实验打几发都肉疼。
随着技术的发展，中国正在快速追赶，日本、美国垄断全球碳纤维市场的局面被打破。据统计， 2018年世界碳纤维理论产量15.48万吨，其中美国3.73万吨占24% ，日本3.56万吨占19% ，中国大陆2.68万吨占17%排第三，三国总产量占全球60% ，全球碳纤维出现了三国争霸的局面，不过我国碳纤维生产的主要还是一些相对低端的产品，像钓鱼竿，球拍，自行车等等，高性能高端的少，因为我们技术突破的晚，不过正在改观。

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日本在上世界50年代就开始研究碳纤维材料，走的是小丝束路线，其中东丽公司技术水平最高最厉害，东丽的T700、T800、T1000等一系列碳纤维产品的型号，已成为全球碳纤维的强度标杆，到2017年，东丽在小丝束碳纤维领域占据全球市场26% ，而起步比日本更早的美国走的是更加容易的大丝束技术路线，他们家的碳纤维用在了F-22 ， F-35等先进战机、军工、航天领域，占领大丝束全球市场58% 。

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美国F-35隐身战斗机
其实小丝束技术路线性能会更好，但美国为什么不选呢？这其实也是被资本追求短期收益害的，如果公司砸重金研发一个东西，一个是容易的今年就能看到效果，一个是困难的，要十年后才能看到效果，私人资本为了追求股价好看，自然会选容易的，但日本不一样，在国家和财阀支持下进行了一些长期规划，选择了性能更好，但更难得小丝束路线，这一个选择让日本东丽最终奠定了碳纤维领域的霸主地位，他们公司的碳纤维性能标准成为了全世界的标准。

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日本东丽公司社长日觉昭广
我国碳纤维研究始于上世纪60年代， 1975年在张爱萍将军的组织下， 20多家研究所和企业联合攻关，解决了我国碳纤维的有无问题，这个时候还谈不上性能有多好，跟国外最先进的也没法比，随着外国碳纤维技术越来越好，造出来的碳纤维战机，导弹，火箭性能甩我们越来越远，这样下去肯定不行，这时候已经80多岁高龄的两院院士师昌绪站了出来，提出了《关于加速开发高性能碳纤维的请示报告》，引起了国家重视，第二年设立了国家863计划的碳纤维关键技术304专项，组织精兵强将，并且积极引进国外碳纤维人才，给钱给待遇给职位，先后突破了T300 ， T600 ， T800 ， T1000系列高性能碳纤维的生产技术。