ПЕКИН – Ново поколение високопроизводителни въглеродни влакна, често наричано „черно злато“, официално премина от лабораторни изследвания към широкомащабно производство в Китай, отбелязвайки значителен пробив в сектора на съвременните материали в страната.
Вътрешно разработеното 12K въглеродно влакно за малък теглене от клас T1000 сега се произвежда в мащаб от Sinopec Shanghai Petrochemical, крайъгълен камък, който трябва да промени пейзажа на приложенията за материали от висок клас, съобщи China Media Group (CMG) в сряда.
Този нов материал е колкото тънък, толкова и здрав. Всеки сноп съдържа 12 000 отделни нишки, като всяка нишка е с диаметър по-малък от пет микрометра, около една десета от дебелината на човешки косъм.
Въпреки тънкия си профил, единичен теглич може да се похвали с якост на опън, надвишаваща 6,5 гигапаскала, достатъчна, за да тегли средно голям камион с тегло около 10 метрични тона.
С плътност, по-малка от една четвърт от тази на стоманата, но седем до девет пъти по-голяма от нейната здравина, материалът предлага изключителна устойчивост на корозия и издръжливост, което го прави незаменим за стратегически индустрии като космическата индустрия, икономиката на ниска надморска височина и въплътената интелигентност.
Постижението представлява десетилетия посветени изследвания. Според Sinopec Shanghai Petrochemical, новото масово произведено влакно използва уникален процес на мокро предене, разработен вътрешно, който придава на повърхността на влакното набраздена текстура. Този дизайн подобрява свързването му със смолисти материали по време на композитното производство, подобрявайки цялостната производителност на продукта, се казва в доклада на CMG.
„Вярваме, че мокрият процес е по-предизвикателен, но той води до материал, който е много по-практичен за крайни приложения“, каза Хуанг Сянгю, заместник генерален мениджър на Sinopec Shanghai Petrochemical.
„Това е кулминацията на близо 20 години натрупване. Това е качествен скок от количествена промяна“, каза той.
Пазарният потенциал за това „черно злато“ е огромен. В аерокосмическия сектор композитите от въглеродни влакна са от решаващо значение за намаляване на теглото и подобряване на производителността.
Ли Йонгкуан, инженер в института за иновации на модерни материали на Sinopec Shanghai Petrochemical, цитира като пример ферма от въглеродни влакна за високопрецизни монтажи на камери на космически спътници. С тегло от само един до два килограма, тази „микронапрегната“ структура осигурява стабилност при екстремни условия.
„Има много обещаващи перспективи в космическата област“, каза Ли.
В по-голям мащаб, един голям търговски самолет може да изисква осем до 10 тона от този материал за неговата конструкция и компоненти. Междувременно, в икономиката на ниска надморска височина, включително самолети и дронове с електрическо вертикално излитане и кацане (eVTOL), композитите от въглеродни влакна са готови да навлязат в пазар за десетки милиарди юани в приложения от висок клас, включително основни носещи части от авиационен клас, конструкции на самолетни рамки и витла, според доклада.
Хуанг отбеляза, че докато настоящите приложения са само върхът на айсберга, бъдещето е експанзивно.
„Въглеродните влакна са най-добрият лек материал. След 20 или 30 години той може да бъде толкова повсеместен, колкото пластмасата и стоманата бяха, когато се появиха за първи път“, каза той.
Лиу Лихуа, ръководител на завод № 2 в подразделението за въглеродни влакна на Sinopec Shanghai Petrochemical, отбеляза, че техните малки въглеродни влакна могат да се похвалят с пълна независима интелектуална собственост.
„Той е напълно готов за масово производство. Можем да задействаме нашите линии в момента, в който се появи търсене надолу по веригата“, каза Лиу.