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中国纳米材料获得突破,强度提高14倍

作为军民两用新材料,碳纤维被誉为21世纪的"黑色黄金"。无论是空客A350、波音B787还是我国的C919都大量使用碳纤维复合材料来减轻重量、增加强度。

像美国的FC-31鹘鹰战斗机,就使用了接近30%的碳纤维复合材料,我国的歼-20战斗机,机翼机身大面积采用碳纤维复合材料和超材料,比例也超过23%,可见碳纤维的重要性。

近期,我国在碳纳米技术方面有了新的突破。据《科技日报》报道,清华大学两个团队合作,成功制备了接近单根碳纳米管理论强度的1厘米超长碳纳米管管束,其拉伸强度超越已知所有其他纤维材料,拉伸强度提高到80GPa以上,属世界*。

这时候就有人问了,800GPa是什么概念?碳纤维按性能也被分为T300T700T800等,数字越大品质越高,用于军事级别的是T800级以上。而T800碳纤维拉伸强度是5.63GPa,我国新突破的碳纳米管束的强度是它的14倍。

要知道我过的碳材料的发展一直受到日本和美国的掣肘,早期,日本对中国碳纤维一直实施禁运封锁,加上中国碳纤维复合材料的用量很小,可以不断从各种渠道获得进口碳纤维,导致国产碳纤维长期处于研究阶段。

2000年之后,国际市场碳纤维需求紧张,美日企业碳纤维禁运加紧,我国才真正开始了自主研发。经过多年努力,我国突破了低成本T800级碳纤维生产技术,并形成了规模化生产的T800级碳纤维。

目前,我国已经完全自主研发的百吨级T1000碳纤维生产线实现投产且运行,国产碳纤维市场的占有率连年达到50%以上。

更重要的是,我国此次研制出的高拉伸强度的碳纤米管,有广泛的运用前景。储存机械能的能量密度是飞轮储能密度的3倍,是锂离子电池储能密度的5-8倍,超过一般金属弹簧储能密度的25000倍。可以应用在电磁弹射、电磁炮、激光炮等能量武器上。

相信在不久的将来,我国的武器就会运用上此次研发的高强度碳纤米管,使得我国的装备有进一步发展。


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