威海光威复合材料股份有限公司（以下简称“光威复材”）旗下威海拓展纤维有限公司（以下简称“拓展纤维”）研发生产的M60J碳纤维产品近日下线，顺利实现工程化、产业化，填补了我国在该领域的市场空白。
相比第一代碳纤维，M60J碳纤维的模量提高两倍以上，模量高达588GPa。目前，全球只有少数几个发达国家掌握该产品的生产技术。
高温石墨化是制备和生产高模高强碳纤维必不可少的工艺环节，需要将碳纤维在1800℃以上的高温条件下进行进一步石墨化处理，使得纤维中的石墨微晶进一步生长和取向，从而使碳纤维获得高模量特性。但是，在通过高温石墨化处理得到高模量的同时，碳纤维的强度也会有不同程度的下降。通常，石墨化温度越高，碳纤维的模量也越高，但强度下降幅度也会越大。同时，随着碳纤维模量增高，虽然抗变形性能更强，但与树脂结合的能力会大大降低。
拓展纤维总工程师张月义介绍，国产M60J碳纤维的表面石墨化程度高，含碳量达到99%以上，但是含氧、含氮的活性元素变少，不利于和树脂发生化学反应。行业里此前一般是通过化学处理方式，加大对碳纤维表面的处理程度，这会降低碳纤维的强度。因此，这也成为碳纤维行业面临的一项共性技术。
为攻克多个技术难题，拓展纤维与山东大学合作，开展技术攻关，找到了新的解决方案，通过在纤维表面增加催化剂，使纤维表面形成共格凸起，还开发了上浆剂用于纤维表面，使表面官能团与树脂更好地结合，进而综合提升碳纤维的性能指标。
拓展纤维科研管理部部长张顺介绍，碳纤维是航空航天领域不可缺少的高端材料。通过产学研合作，公司的M60J碳纤维顺利实现了产业化。接下来，公司将继续走好产学研结合道路，突破关键技术，为产业链高质量发展、加快形成新质生产力贡献力量。