自行车用一两根手指就能抬起来，上海研制碳纤维成为“黑黄金”

在不久前举办的第二届中国国际进口博览会上，以上海石化碳纤维材料制成的自行车、皮划艇、齿轮等产品亮相品牌馆，令参观者啧啧赞叹：“自行车用一两根手指就能抬起来，碳纤维材料真的神了。”

这种神奇的新材料由上海石化生产，采用的是自行开发的国内独有的NaSCN（硫氰酸钠）湿法工艺和具有自主知识产权的成套技术，拥有3000吨聚合物、3000吨原丝、500吨碳纤维（1000吨在建）的工业化生产能力。当前，该碳纤维的每个丝束由1.2万根丝组成，即12K小丝束。

经过聚合、纺丝、再进入氧化碳化，一身黑亮的碳纤维“破炉而出”，成为一种含碳量在95%以上的高强度、高模量新型纤维材料。其力学性能优异，比重不到钢的四分之一，强度却是钢的7至9倍，并且还具有耐腐蚀、高模量的特性，被称为“新材料之王”，也被称为“黑黄金”，在各行各业有着广泛的应用前景。

据上海石化副总工程师黄翔宇介绍，该公司碳纤维自问世以来，短短几年间，新材料已经在多个领域得到应用，并改变了一些领域的传统做法，助力于“中国制造”。

例如，在今年9月举办的第二十一届中国国际工业博览会上，由上海石化、胜利油田、胜利油田新大管业三家共同申报的“以碳纤维及其连续抽油杆研制为核心的新型高效机采系统”，获工博会首次设立的中国国际工业博览会大奖，成为一个以开发、应用碳纤维新材料提升传统采油产业的成功案例。

据了解，应用碳纤维增强复合材料生产的连续抽油杆，最长可达5000米，成功克服了过去抽油杆需要套杆连接、起下工作时间长，金属杆易腐蚀、使用寿命短，运行中耗电大等缺点。目前，已在国内五大油田94个区块545口井进行产业化应用，实现了直接经济效益2.45亿元。在深抽增油、节能降耗、防腐延寿三个方向应用效果显著，是油田采油系统革命性的技术升级，将对我国采油行业的发展和技术水平提升起到很大的推动作用。

去年底，上海石化碳纤维补强材料首次成功应用于南京机场改扩建项目。项目建设单位在对机场航站楼改造加固工程中，针对航站楼的结构特点和改造要求，使用“碳布”对其屋顶、梁、柱、楼板等次、主承力结构进行加固补强。“碳布”加固方法简便，十分易于航站楼内部混凝土曲面、受弯构件等复杂部位的施工作业，不仅加快了工期，而且降低了工程造价。

在此基础上，上海石化碳纤维项目经过3年攻关，于2018年成功开发出48K大丝束碳纤维，相比于12K小丝束的每个丝束由1.2万根丝组成不同，它的每个丝束由4.8万根丝组成，单丝强度达到高性能。48K大丝束碳纤维的面世，使该公司碳纤维技术有了支撑产业发展的强大动力，在轨道交通、新能源汽车、民用航空、风电等领域，将迎来更加广阔的应用前景，助力“中国智造”。

作者：张晓鸣
编辑：张懿
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