第19章 好事成双，碳纤维工艺打破垄断！

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4月15日。

山栋大学，高分子材料研究所。

宽敞的实验室里。

一群科研人员，正在测试碳纤维材料的性能。

碳纤维，细如发丝，轻如鸿毛，强如钢铁，被誉为“新材料之王”。

一根普通的碳纤维原丝，它的强度是普通钢材的10倍，而重量却只有钢材的四分之一，且具有耐高温和耐低温的特性。

将其用来制造航天火箭、战斗机、汽车，能极大提升性能优势！

不过……

数十年来，在高性能材料领域占据主导地位的米国和霓虹国，始终对夏国严防死守，牢牢垄断碳纤维技术。

早些年，T300级碳纤维，1公斤卖8000元，有着“黑黄金”之称。

为了打破碳纤维垄断。

夏国成立海量科研机构，重点攻关碳纤维材料。

山栋大学高分子材料研究所，就是国内最早研究碳纤维的科研机构之一。

人群里。

穿着一袭白大褂的研究员余淑珍，看着刚研制出来的T1000级碳纤维，脸上不禁扬起一丝笑容。

她是碳纤维T1000级项目的负责人，专门负责率领团队攻关。

“T”指的是高强型碳纤维。

后面的数字越高，代表强度越好。

余淑珍手里，拿着一束T1000级碳纤维，对自己的科研助手吩咐道：“小陈，你测下这束碳纤维的强度。”

“是，余姐！”

年纪只有二十多岁的陈平，接过T1000级碳纤维，开始测试强度。

一根碳纤维，直径大概是5微米，十来根合在一起才有一根头发丝粗。

一束碳纤维，含有12000根原丝，一米长重0.5克。

片刻之后。

陈平神情兴奋道：“余姐，这束碳纤维的强度，可以承担500公斤左右的力量！”

“好！”

余淑珍点头道：“照这么说来，手指粗的一束碳纤维，可以拉动两架飞机……”

念头至此。

她又吩咐道：“小陈，你再测一下原丝质量！”

“是，余姐！”

陈平再次开始了忙碌。

原丝质量决定碳纤维性能。

如果原丝的分子结构和聚集态结构存在缺陷，对碳纤维的质量和性能影响巨大。

更严苛的是，要保证原丝性能稳定，需要确保每一根丝都质量过关。

一束碳纤维，含有12000根原丝，必须根根质量过关。

正因如此。

繁杂的制备工艺，让碳纤维成为一道横亘在材料学人面前的“天堑”。

碳纤维的制备，包括物理、化学、纺织、材料科学、精密机械等多个领域的内容，总体分为纺丝原液的聚合、聚丙烯腈原丝的纺制、预氧化和碳化三个步骤，有众多因素需要调控。

一旦制备过程，有丝毫缺陷，就会影响碳纤维性能。

所以，制备过程必须对每個工艺流程中的工艺参数，精准调控。

陈平依次使用扫描电子显微镜SEM，以及高分辨率投射电镜HRTEM，对这束碳纤维的表面、截面等形貌进行测试并分析。

“T1000级碳纤维表面光滑，没有沟槽。”

“T1000级碳纤维的断面形貌，为规则圆形，且直径小。”

“根据体积效应和最弱连接理论，直径越小纤维存在缺陷的可能性越小，纤维强度就越高。”

“……”

接着，陈平用XRD图谱，分析T1000碳纤维的微观组织结构。

“赤道扫描图发现，T1000级碳纤维，2θ=25°左右，出现衍射峰。”

“衍射峰比较陡，说明T1000级碳纤维的石墨微晶结构，非常完善。”

“子午扫描图谱没有出现衍射峰，说明内部的石墨微晶沿轴向，取向完善。”

“截面取点测拉曼光谱，结果表面T1000级纤维的皮芯结构，相比其他碳纤维更浅。”

“……”

接着，陈平继续分析碳纤维表面特性。

“XPS能谱图像，说明T1000级碳纤维表面元素，具有更高的C含量，且N含量较低。”

“T1000级碳纤维的碳化温度，比其他碳纤维高，且表面活性大幅提升。”

“T1000级碳纤维原丝的含氧活性官能团含量最高，达到49.66％，有利于与树脂基体发生化学反应，形成更强的界面作用力。”

“……”

各项数据全部出炉后。

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