碳纖維是由有機纖維(聚丙烯腈、瀝青或粘膠絲等)在800℃~3000℃高溫的惰性氣體下碳化制成,具有強度大、模量高、密度低、耐高溫、耐腐蝕、線膨脹系數(shù)小等特點,綜合性能優(yōu)異。碳纖維由于具有優(yōu)異的特性,近年來已被廣泛應用于航空、航天、國防、建筑、汽車、體育休閑等領域,尤其在航空、航天、國防領域,該產品是不可或缺的高性能戰(zhàn)略基礎性材料,又是民用領域經(jīng)濟附加值較高的先進材料。
不同的碳纖維其特性差異較大,應用領域也不相同。PAN基碳纖維其拉伸強度已達到7.06GPa,拉伸模量達295GPa,斷裂伸長率為2.4%。由可紡瀝青制備而成的通用級瀝青基碳纖維(GPCF),其強度在0.8GPa、模量在30GPa左右。目前,我國僅有少數(shù)企業(yè)能夠生產少量PAN基T700、T800等級的碳纖維,工業(yè)化生產瀝青基碳纖維則任重而道遠。
針對上述問題,項目創(chuàng)新采用自制高純?yōu)r青產品為原料,經(jīng)二次純化、高溫聚合處理,源頭保證了碳纖維產品性能;通過優(yōu)化高溫、高壓熔紡和氧化工藝,提高了纖維密實度,加快了氧化速度,增強了纖維強度、高導熱、導電性,以及氧化處理和碳化效果;配套開發(fā)了熱縮合反應釜、高溫聚合釜、瀝青紡絲機、高溫空氣氧化爐、高效碳化爐等專用設備,通過工藝裝備集成創(chuàng)新,確保了產品質量,大幅降低生產成本,滿足了煤系瀝青基通用級熔噴碳纖維批量生產要求。
項目具有自主知識產權,已獲多項國家授權發(fā)明專利。項目產品各項指標已通過北京化工大學碳纖維及復合材料研究所檢測,并已被浙江德鴻碳纖維復合材料有限公司、吉林聯(lián)科特種石墨材料有限公司、天津裕豐碳素股份有限公司等多家單位采用,用戶使用表明:項目產品絲徑均勻,模量、強度優(yōu)。
項目咨詢:王艷欣13371759156
1.濟寧辰星碳素有限公司 2.濟寧科能新材料科技有限公司
1.閆桂林 2.張海霞 3.胡春燕 4.張 林 5.劉 越 6.王方麗 7.胡燕紅 8.馮廣強 9.余 萍 10.閆 萍 11.李洪巖 12.韓 波 13.譚程程
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評價單位: |
中國民營科技促進會 |
報告編號: |
202201003023 |
評價日期: |
2022-06-16 |
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組織單位: |
中國民營科技促進會科技成果轉化辦公室 |
項目負責: |
雷智旺、王艷欣 |
成果管理: |
13681439210 |
1.提供的資料齊全,符合評價要求。
2.項目主要創(chuàng)新點如下:
(1)采用自制高純?yōu)r青產品為原料,經(jīng)二次純化、高溫聚合處理,源頭保證了碳纖維產品性能。
(2)通過優(yōu)化高溫、高壓熔紡和氧化工藝,提高了纖維密實度,加快了氧化速度,增強了纖維強度、高導熱、導電性,以及氧化處理和碳化效果。
(3)配套開發(fā)了熱縮合反應釜、高溫聚合釜、瀝青紡絲機、高溫空氣氧化爐、高效碳化爐等專用設備,通過工藝裝備集成創(chuàng)新,確保了產品質量,大幅降低生產成本,滿足了煤系瀝青基通用級熔噴碳纖維批量生產要求。
3.項目產品各項指標已通過北京化工大學碳纖維及復合材料研究所檢測。
4.項目產品已被浙江德鴻碳纖維復合材料有限公司、吉林聯(lián)科特種石墨材料有限公司、天津裕豐碳素股份有限公司等多家單位采用,用戶使用表明:項目產品絲徑均勻,模量、強度優(yōu)。
5.項目具有自主知識產權,已獲多項國家授權發(fā)明專利。
評價委員會認為:項目煤系瀝青基通用級熔噴碳纖維專用生產設備研制達到國際先進水平,一致同意通過科技成果評價。
姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業(yè) |
孫家躍 |
中國化工學會 |
正高 | 精細化工 |
周建明 |
中煤科工集團 |
正高 | 煤化工 |
彭應登 |
國家城市環(huán)境污染控制工程技術研究中心 |
正高 | 環(huán)境工程 |
丁天懷 |
清華大學 |
正高 | 機電一體化 |
辛 升 |
國家節(jié)能中心 |
正高 | 節(jié)能 |
聶軍剛 |
機械科學研究總院 |
正高 | 重大裝備 |
周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |