寧波材料所研制出新型高強(qiáng)高模高延伸碳纖維
7月17日,中國(guó)科學(xué)院寧波材料所碳纖維及其復(fù)合材料團(tuán)隊(duì)(以下簡(jiǎn)稱“寧波材料所碳纖維團(tuán)隊(duì)”)在高性能碳纖維制備技術(shù)領(lǐng)域迎來(lái)新突破,團(tuán)隊(duì)科研人員在自有中試線上實(shí)現(xiàn)了拉伸強(qiáng)度5.52GPa、拉伸模量546GPa、斷裂伸長(zhǎng)率1.01%的高強(qiáng)高模高延伸碳纖維技術(shù)突破,再次引領(lǐng)著國(guó)內(nèi)外第三代高模量碳纖維技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
2022年4月,寧波材料所碳纖維團(tuán)隊(duì)開發(fā)出拉伸強(qiáng)度5.00GPa、拉伸模量540GPa、斷裂伸長(zhǎng)率0.90%高強(qiáng)高模高延伸碳纖維,將其命名為M55X型碳纖維,同時(shí)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利“一種高強(qiáng)高模高延伸碳纖維及其制備方法(專利號(hào)CN202210403315.5)”;2024年4月,該項(xiàng)專利成功獲得授權(quán)。
同樣在2024年4月,寧波材料所碳纖維團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性研發(fā)的M55X型高強(qiáng)高模高延伸碳纖維力學(xué)性能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化提升,經(jīng)過國(guó)內(nèi)專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測(cè),該型碳纖維的拉伸強(qiáng)度達(dá)到5.18 GPa、拉伸模量544GPa、斷裂伸長(zhǎng)率0.95%。伴隨著碳纖維拉伸強(qiáng)度的優(yōu)化提升,M55X型碳纖維斷裂伸長(zhǎng)率也由此前的0.90%提升到0.95%。
此次團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)突破最突出的成果在于首次將模量540GPa高模量碳纖維的斷裂伸長(zhǎng)率提高到1.0%以上,相比于2022年4月申請(qǐng)的M55X型碳纖維專利技術(shù)中產(chǎn)品,拉伸強(qiáng)度更是提高了近500MPa;與日本東麗M55J碳纖維相比,拉伸模量相近,但拉伸強(qiáng)度提升了1500MPa。與此同時(shí),該突破性產(chǎn)品的強(qiáng)度、模量和伸長(zhǎng)率的Cv值均在3%以內(nèi)。