“目前，我國以碳纖維為代表的高性能纖維材料長期依賴進口，采用核心技術(shù)大都被國外專利覆蓋，缺乏創(chuàng)新和集成，應(yīng)用領(lǐng)域亟待開拓，嚴重制約了碳纖維復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展。”在11日至13日召開的主題為“高性能聚丙烯腈碳纖維（PAN）制備的基礎(chǔ)科學(xué)問題”的香山科學(xué)會議上，會議執(zhí)行主席之一、兩院院士師昌緒一針見血地指出我國碳纖維的發(fā)展瓶頸。
近20年，碳纖維增強復(fù)合材料受到世界各國的普遍重視，美國、歐洲各國、日本等工業(yè)發(fā)達國家均將其列入國家優(yōu)先重點發(fā)展計劃。我國的復(fù)合材料總產(chǎn)量已位居世界第三位，但與國外相比，技術(shù)上還有較大差距，主要體現(xiàn)在高性能原材料缺乏，高性能碳纖維就是一例。
高性能聚丙烯腈基碳纖維在交通運輸、能源資源、土木建筑及體育用品等領(lǐng)域應(yīng)用廣闊。我國是碳纖維消費大國，2007年進口量達到了8000多噸，占世界總量的1/4強。
據(jù)國家自然科學(xué)基金委原工程與材料科學(xué)部常務(wù)副主任李克健透露，2002年以來，中國碳纖維發(fā)展態(tài)勢良好，已有10余家企業(yè)從事碳纖維生產(chǎn)，在建擬建生產(chǎn)能力超過1萬噸，規(guī)劃建設(shè)能力超過4萬噸。
與會專家一致認為，我國碳纖維發(fā)展也暴露了不少問題，如生產(chǎn)能耗大，質(zhì)量低，穩(wěn)定性差，成本高，由于缺少具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐，國內(nèi)企業(yè)目前尚未掌握完整的碳纖維核心關(guān)鍵技術(shù)，產(chǎn)品缺乏國際競爭力等。
為此，師昌緒等專家建議，應(yīng)利用973項目和碳纖維及國家復(fù)合材料工程實驗室等研發(fā)平臺，提高自主創(chuàng)新能力，加大質(zhì)量監(jiān)管，擴大應(yīng)用領(lǐng)域。此外，國家在保護新生產(chǎn)業(yè)發(fā)展同時，還要合理引導(dǎo)，規(guī)范發(fā)展，避免盲目建設(shè)、遍地開花。
那么，制約碳纖維水平提高的“瓶頸”是什么？本次會議另一名執(zhí)行主席、中科院化學(xué)研究所研究員徐堅告訴記者，在近30年來碳纖維研發(fā)中，我國科研和工程技術(shù)人員付出了艱苦努力與經(jīng)歷無數(shù)次失敗后，認識到PAN原絲水平落后是制約碳纖維發(fā)展的主要原因。由于相關(guān)的基礎(chǔ)性研究嚴重滯后和薄弱，若干深層次的科學(xué)問題仍然亟待解決，極大地制約了我國高性能PAN碳纖維的發(fā)展。
“近年來，碳纖維得到了國家和社會高度重視，其重要性、緊迫性史無前例，同時該領(lǐng)域涉及高分子、無機和有機化學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科高度交叉，化學(xué)工程、纖維成型、自控、機械等多工程技術(shù)高度集成，并且沒有國外的樣品和技術(shù)作為借鑒對象，只有充分的基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)支撐、先進的工業(yè)技術(shù)保障、嚴格的工藝和質(zhì)量管理保證，才有可能取得高性能碳纖維的突破性進展。”本次會議執(zhí)行主席杜善義院士說，本次會議通過凝練碳纖維及其原絲制備中若干亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題，圍繞聚合反應(yīng)控制、纖維成型等中心議題進行了深入的研討。
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