“黑黄金”碳纤维，从天上来到人间

 工人在生产线上为成千上万股碳纤维“理丝”。

　　高档自行车只手可提，轮转如飞，却基本都是进口货。在日前举行的首届环巢湖全国自行车邀请赛上，公路精英组冠军选手走上领奖台，轻轻将手中爱车举过头顶。原来，冠军车手所在的ZGL车队已全部采用ZGL车型，这种国产碳纤维自行车在新一届城运会上包揽冠亚军，由此一战成名。这也是国产自行车在全国职业赛事的冠军册上写下的第一个名字，它宣告：进口能做到的，国产也能做到。

　　碳纤维被誉为新材料之王，又有黑色黄金之称。国内20多年前自行研制、小批量生产成功，多装备航天、国防领域；而今，随着大规模产业化条件日渐成熟，多样化的碳纤维民用产品正从天上走向人间。

　　细细黑线不怕烧

　　碳材料界有句话：“19世纪是铁的时代，20世纪是硅的时代，21世纪可能是碳的时代。”从金属材料广泛用于传统制造业，到硅等半导体材料广泛用于IT业，再到碳纤维等材料日益推广普及，材料科学总是不断推陈出新，满足人类需求。

　　其实，碳纤维与其它纺织材料一样，本质是一种化纤，通俗地说也是一丝丝“黑线”拧成的。据东华大学材料学院教授潘鼎介绍，碳纤维只有头发丝的十分之一细，纤维束的强度却是钢的4到5倍。“在2000摄氏度以上的高温环境中，别的纤维或许早已化为灰烬，它不仅不断，而且不烫。”

　　正是由于这一神奇特性，它成为洲际导弹弹头防热层的关键材料。上世纪80年代，只有美国、前苏联两个超级大国拥有航天级碳纤维，他们对外实行严密禁运、技术封锁。潘鼎领衔项目组受命自主攻关，4年间先后突破“原丝、工艺、强度、排废”4道难关，为我国头号战略武器飞天配上“安全盔”。此后多年，潘鼎团队为我国各型导弹持续稳定提供碳纤维产品，获国家科技进步奖等多项奖励。

　　轻钢品质内需大

　　显然，碳纤维的用武之地远不止穿越大气层的火箭飞弹。它的强度与重量之比，令其它材料十分 “羡慕”。用碳纤维来造飞机、轮船、汽车、自行车，能大幅减重提速；用它来做高尔夫球棒、羽毛球拍、钩鱼竿、三脚架以及医疗器械，轻且耐用……

　　在交通领域，碳纤维材料的单位重量比金属轻，单位强度却比金属高，抗疲劳和断裂的性能也更好。由此，碳纤维开始变为民用交通工具的黑色“内外衣”，帮助它们减轻体重，更加安全节能。基于这种“轻钢”品质，碳纤维内需日盛，应用也从天上走向地面。

　　华东理工大学化工学院教授凌立成介绍，世界最大客机空客A380机身内外，碳复合材料用量超过40%的比例；被称为“黑色飞机”的波音787客机，碳复合材料占其全重50%以上；而国产大飞机C919的碳复合材料目前还只有约20%。据了解，国产民用机先是采用金属机翼方案，未来将大量采用碳复合材料做机身和机翼，将碳比例提高到4成左右，变得更轻盈更环保。与此同时，越来越多的民用车辆也流行轻量化，庞大厚重的车前盖纷纷改装为黑色碳质，内部结构件出厂时也大量“变黑”。

　　产能扩张降成本

　　走进国内最大的民用碳纤维生产基地DD中复神鹰碳纤维有限公司，这个原本生产纺织机械、毛绒织物的老厂已变身为高新技术重点企业，展台上最多的新产品就是碳纤维自行车。从每辆5万多元的竞赛用车，到一两千元的折叠小车，应有尽有。

　　碳纤维产品的价格能否贴近传统材料制成的同类产品？董事长张国良认为，随着多规格产品线投产，国内碳纤维产能正迅速扩张，国产成本也必然随着下降。据介绍，碳纤维与其它材料相似，产品标号从T300到T1000高低不同，品质高低也不同。中复神鹰与东华大学等国内科研单位产学研合作，已创造国内碳纤维领域的多项第一：如第一个实现千吨级T300碳纤维产业化，第一个实现干喷湿纺的T700碳纤维技术突破……去年，全国碳纤维产销量近1500吨，神鹰碳纤维产销量已达1000吨，预计今年可增产至3000吨。

　　张国良透露，当T300碳纤维上线量产时，国内民用碳纤维的进口价应声而降，一下子跌去20%。目前，更高规格的T700碳纤维已有一个千吨级项目上马，达到国际主流产品水平。年内还将开发一条2000吨级的碳纤维线，与日本同行等量齐观。“预计2015年，国内碳纤维自主产能将达1.2万吨，可基本满足本土科技产业需求。”