碳纤维是由有机纤维(聚丙烯腈、沥青或粘胶丝等)在800℃~3000℃高温的惰性气体下碳化制成,具有强度大、模量高、密度低、耐高温、耐腐蚀、线膨胀系数小等特点,综合性能优异。碳纤维由于具有优异的特性,近年来已被广泛应用于航空、航天、国防、建筑、汽车、体育休闲等领域,尤其在航空、航天、国防领域,该产品是不可或缺的高性能战略基础性材料,又是民用领域经济附加值较高的先进材料。
不同的碳纤维其特性差异较大,应用领域也不相同。PAN基碳纤维其拉伸强度已达到7.06GPa,拉伸模量达295GPa,断裂伸长率为2.4%。由可纺沥青制备而成的通用级沥青基碳纤维(GPCF),其强度在0.8GPa、模量在30GPa左右。目前,我国仅有少数企业能够生产少量PAN基T700、T800等级的碳纤维,工业化生产沥青基碳纤维则任重而道远。
针对上述问题,项目创新采用自制高纯沥青产品为原料,经二次纯化、高温聚合处理,源头保证了碳纤维产品性能;通过优化高温、高压熔纺和氧化工艺,提高了纤维密实度,加快了氧化速度,增强了纤维强度、高导热、导电性,以及氧化处理和碳化效果;配套开发了热缩合反应釜、高温聚合釜、沥青纺丝机、高温空气氧化炉、高效碳化炉等专用设备,通过工艺装备集成创新,确保了产品质量,大幅降低生产成本,满足了煤系沥青基通用级熔喷碳纤维批量生产要求。
项目具有自主知识产权,已获多项国家授权发明专利。项目产品各项指标已通过北京化工大学碳纤维及复合材料研究所检测,并已被浙江德鸿碳纤维复合材料有限公司、吉林联科特种石墨材料有限公司、天津裕丰碳素股份有限公司等多家单位采用,用户使用表明:项目产品丝径均匀,模量、强度优。
项目咨询:王艳欣13371759156
1.济宁辰星碳素有限公司 2.济宁科能新材料科技有限公司
1.闫桂林 2.张海霞 3.胡春燕 4.张 林 5.刘 越 6.王方丽 7.胡燕红 8.冯广强 9.余 萍 10.闫 萍 11.李洪岩 12.韩 波 13.谭程程
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评价单位: |
中国民营科技促进会 |
报告编号: |
202201003023 |
评价日期: |
2022-06-16 |
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组织单位: |
中国民营科技促进会科技成果转化办公室 |
项目负责: |
雷智旺、王艳欣 |
成果管理: |
13681439210 |
1.提供的资料齐全,符合评价要求。
2.项目主要创新点如下:
(1)采用自制高纯沥青产品为原料,经二次纯化、高温聚合处理,源头保证了碳纤维产品性能。
(2)通过优化高温、高压熔纺和氧化工艺,提高了纤维密实度,加快了氧化速度,增强了纤维强度、高导热、导电性,以及氧化处理和碳化效果。
(3)配套开发了热缩合反应釜、高温聚合釜、沥青纺丝机、高温空气氧化炉、高效碳化炉等专用设备,通过工艺装备集成创新,确保了产品质量,大幅降低生产成本,满足了煤系沥青基通用级熔喷碳纤维批量生产要求。
3.项目产品各项指标已通过北京化工大学碳纤维及复合材料研究所检测。
4.项目产品已被浙江德鸿碳纤维复合材料有限公司、吉林联科特种石墨材料有限公司、天津裕丰碳素股份有限公司等多家单位采用,用户使用表明:项目产品丝径均匀,模量、强度优。
5.项目具有自主知识产权,已获多项国家授权发明专利。
评价委员会认为:项目煤系沥青基通用级熔喷碳纤维专用生产设备研制达到国际先进水平,一致同意通过科技成果评价。
姓名 |
工作单位 |
职称 |
从事专业 |
孙家跃 |
中国化工学会 |
正高 | 精细化工 |
周建明 |
中煤科工集团 |
正高 | 煤化工 |
彭应登 |
国家城市环境污染控制工程技术研究中心 |
正高 | 环境工程 |
丁天怀 |
清华大学 |
正高 | 机电一体化 |
辛 升 |
国家节能中心 |
正高 | 节能 |
聂军刚 |
机械科学研究总院 |
正高 | 重大装备 |
周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |