白丝变黑丝 碳纤维的“奇妙之旅”
这是吉林化纤集团有限公司的碳纤维生产车间，旁边这些飞速转动的白丝，叫做碳纤维原丝，是从是石油中提取的丙烯腈加工而成。当原丝进入到前边的氧化炉中，一场美妙的蜕变就此开始。原丝要经过低温碳化、高温碳化、石墨化等多道工序，尤其在经过1500多摄氏度的高温氧化时，一般的纤维早已化作灰烬，原丝则“淬火成金”，去除掉非碳元素，留下纯度高达95%以上的碳元素，最终获得这种被称为“黑色黄金”的碳纤维。它的强度达到了国际领先的T800级，别看它柔软、纤细，实际上强度是钢的7—9倍，重量却只有钢的四分之一。技术人员在车间做了一场拉伸强度测试，用两段这样的碳纤维做拖车绳，前后连接两辆叉车，依靠它可以轻松拖动4.3吨重的叉车前行，而不发生折断。
为什么碳纤维这么牛？每一束碳纤维都由数万根单丝构成，在500倍的显微镜下，可以看到肉眼看不见的单丝，它的粗细仅为头发丝的十分之一。这是单丝的横截面，每一根的圆度和粗细都基本一致，也就是说每一根单丝都在发挥作用。我们刚才看到的是两束碳纤维在拉动车辆，实际上是几万根小丝线在同时发力，它们排列在一起，发挥出强大的致密性，从而保障碳纤维的超高强度。
突破技术封锁 国产碳纤维从无到有
这是工业力量长期积累已近核心技术不精进的结果。目前，这条300米多长的生产线，设备国产化率达到100%。这背后，是一段漫长的自主研发之路。吉林化纤从2006年开始自主研发碳纤维原丝，面临的是无技术、无产品、无设备。这张图，是当年关键设备汽牵机的组装图，它的零部件多达200余个。研发人员依靠有限的文献资料，自行研究制造零部件、设计参数，再进行反复拼装与技术改进。这个标示为长方形的小零件，叫做“节能环”，是汽牵机的核心部件，仅这一处就调试、打磨了上百次。而整个汽牵机也仅是生产线“卡脖子”技术之一。经过5年多上百次试验、上千次调整、上万组数据，2011年吉林化纤实现了原丝量产，开创了我国碳纤维原丝量产的先河。
应用场景广泛 不断降低制造成本
如今，吉林化纤原丝产能达16万吨，国内市场占有率达90%以上，碳纤维产能达4.9万吨，位居全球前列。碳纤维目前被广泛应用到航空航天、能源装备、汽车制造、无人机等领域。吉林化纤也在抓住机遇，2024年新打造了体育休闲产业园，从卖原材料向卖制品过度。这些是目前已经下线的产品，碳纤维的羽毛球拍、雪板、曲棍球杆，这是近两年很流行的匹克球拍，拿在手上最直观的感受就是轻。这辆碳纤维自行车，会有多轻？用一根手指就可以拎得起来，单手可以轻松把整辆车举过头顶，它的重量只有6.2公斤。
最近几年，国产碳纤维的强势崛起，使进口碳纤维价格大幅下降。这家企业还在不断增加研发投入，进一步降低碳纤维制造成本。2024年他们通过对热能回收再利用的关键设备进行改造，使作为关键成本的用电量下降了20%，碳纤维的制造成本随之减少10%，将进一步促进碳纤维在下游的应用。未来，国产碳纤维将会向更高水平迈进，在更多领域大显身手。
来源：央视网