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楼主: bugular
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[原创] 瞎写的,TG碳纤维的前世今生

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dhdddd2009 发表于 2010-3-25 01:21 | 显示全部楼层
还有楼主所描述的生产中出现的各种现象,已经属于事故范畴,化工生产线不是机械生产线,小小的操作错误就可以出大事故,这是严肃的话题,有就是有,没有就是没有,真有这样的事肯定有案可查,没有再编也还是没有。

你要将责任推到工人身上,就列举些实例出来,不要写些似是而非的东西。即使号称是瞎写,也不能无边无际。
超人men 发表于 2010-3-25 01:37 | 显示全部楼层
好贴要MARK一下
酒后胡言 发表于 2010-3-25 08:56 | 显示全部楼层
我国往往重视技术的研发,而技术的工程化和商品化工作不够重视,所以往往科研出了成果,但是量产往往存在很多问题!
 楼主| bugular 发表于 2010-3-25 18:13 | 显示全部楼层
回复 14# 冷剑


今天打电话给以前的领导了,重新确认了一下
恭喜你,你是对的
原丝也有问题,之所以没在资料里面提出,是因为TG想把这东西先做出来,再进行改进,所以对原丝的技术指标放行
还有就是英国人为什么7个人会成功。
他们成功的原因是原丝用的是他们英国的原丝,而不是在碳纤维装置上生产的原丝
再次感谢
 楼主| bugular 发表于 2010-3-25 18:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 bugular 于 2010-3-25 18:20 编辑

回复 41# dhdddd2009


    已经重新确认了,是TG的标准问题,可能是想先造出碳纤维,再进步改造
   对原丝等的指标让步
  操作故障,我倒班过,当然知道,爆聚现象又不是没有过。这些事情是确实发生过的

还有就是设备本身也有问题,出过大的泄露事故

谢谢你的指点
 楼主| bugular 发表于 2010-3-29 20:17 | 显示全部楼层
沉闷的90年代
90年代,对于TG来说,其实是个很难熬的阶段,航空方面,新材料尤其是碳纤维等材料一直不合格。这个时期的碳纤维生产有如下特点
  一是国内PAN碳纤维总生产能力较小,远远不能满足国内的需要,目前我国95%的碳纤维依靠进口;
    二是与国际先进水平相比,国产碳纤维强度低(仅相当于东丽公司已基本决定淘汰的T300水平),均匀性、稳定性差(强度、模量、线密度的CV值均为国外产品的一倍以上),毛丝多(断头率为国外产品的6倍),品种单一且价格昂贵(为国外产品的1.5~3倍),发展水平总体落后发到国家近20~30年;
    三是厂家、装置规模小,技术设备落后,经济效益差。
    四是制度方面的因素,造成各个碳纤维研究单位缺少沟通和联系,各自为战,这一阶段,TG的几个研究单位还是沿着以前既定的方向头也不回的走了下去。
    吉化的碳纤维取得了一点点突破,在那个时代,好像取得了国家科技进步奖二等奖。不过中试线上产出的碳纤维,质量不够稳定,产量也不够多。
产业转型期

    20世纪90年代末至21世纪初,各个研制单位对原丝制备技术具有更加深入的理解,认识到硝酸法制备原丝的弊端和硫氰酸钠法的现实困境,以及企业应用的混合溶剂等技术的适用性存在问题,二甲基亚砜法原丝技术再次崛起。
    碳纤维的原丝生产工艺和腈纶的生产工艺比较相似,这里说下榆次化纤的二甲基亚砜法。自1965年开始试制腈纶,先后研究成功“亚砜一步法高转化制腈纶”,“亚砜法复合腈纶”,“腈纶湿丝染色”等重大科研项目,从而锻炼成长了一批能研究、能设计、能自制设备的技术力量。这个是TG亚砜法的来源。
    后来经山西省科委同意,由山西省纺织工业厅主持,邀请纺织工业部的领导、航空航天部、冶金部、化工部、及其省、市的下属机关,院校、所、厂的有关领导和专家,于1992年9月6日对山西省榆次化纤厂和中科院山西煤化所共同研制开发的二甲基亚砜一步法高强碳纤维用原丝生产工艺和设备进行了技术鉴定。
    吉化的硝酸法碳纤维后来烧制的产品质量接近T300的水平,但是由于污染以及腐蚀设备的缘故,每年拨下来的研究经费都投入到设备维护等方面。还有就是产品的销路不好。也不是销路不好,而是可以使用的范围太小。后来吉化和一个台湾厂家合资生产鱼竿等器材,但是由于经营管理的错误,导致台湾那边掌握了财政大权,对方年年做帐报亏,本想生产出来碳纤维销售一些收到一定效益,但却竹篮打水一场空,费用问题得不到解决。
绿林好汉 发表于 2010-3-29 20:46 | 显示全部楼层
此帖有营养!
顺便仰慕下冷剑兄的头像。
新流感 发表于 2010-3-31 02:47 | 显示全部楼层
此帖有营养!
wzwkwz 发表于 2010-4-2 07:59 | 显示全部楼层
此帖有营养
驭风而舞 发表于 2010-4-3 12:00 | 显示全部楼层
有营养,请继续
wzwkwz 发表于 2010-4-4 16:16 | 显示全部楼层
请继续请继续
pylwq 发表于 2010-4-5 09:31 | 显示全部楼层
学到不少东西
 楼主| bugular 发表于 2010-4-8 22:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 bugular 于 2010-4-8 22:56 编辑

1997年6月4日,原国家科技领导小组第三次会议决定要制定和实施《国家重点基础研究发展规划》,加强国家战略目标导向的基础研究工作,随后由科技部组织实施了国家重点基础研究发展计划,即“973计划”。
973项目涉及的项目很多,高性能碳纤维也是一块。
当时国内碳纤维的开发情况是,一部分化工企业在做碳纤维,还有一部分是纺织工业(主要是腈纶厂家),还有一部分是高校参与研究(主要是东华、北化、吉林工学院),研究单位比较分散,造成技术也不能集中和融会贯通,这些单位之间的交流是很少的。
各个开发单位处于一种群龙无首的状况。
973碳纤维项目组期间不知道做了一些什么具体的工作,实在考证不出。但是我想因为部门利益的纠结,估计成立项目组也不会有什么大的进展的(大家估计都想研发,都想将来邀功)
这里,提几个人吧。
师昌绪,我国著名金属学及材料科学专家。河北省徐水县人。1945年毕业于国立西北工学院,1948-1955年留学美国,获密苏里大学矿业学院硕士学位和欧特丹大学冶金博士学位,而后在麻省理工学院做博士后研究。1955-1985年在中科院金属研究所从事高温合金及高合金钢研究,领导研制出我国第一代空心气冷铸造镍基高温合金涡轮叶片等多项成果,并得到推广应用。曾获国家级奖10项、光华工程科技成就奖、国际实用材料创新奖等。曾任中国科学院金属研究所所长、中科院技术科学部主任、国家自然科学基金委员会副主任、中国工程院副院长等职,现为基金委特邀顾问、金属所名誉所长、中国材料研究学会名誉理事长、中国生物材料委员会主席、国家科技图书文献中心理事长、两院资深院士联谊会会长等。 1980年当选为中国科学院院士,1994年当选为中国工程院院士,1995年当选为第三世界科学院院士。
2000年以后开始组织我国碳纤维的研究与开发。
徐坚,博士,研究员。现任化学研究所学术委员会委员、中国科学院分子科学中心学术委员会委员。国家科技部863高技术计划新材料领域专家组组长,国家“973计划”碳纤维项目组首席专家、中国材料学会常务理事,北京市化学会副秘长。
据说国家特批给徐坚研究员2个亿公关碳纤维,这个项目是一般973项目的六倍资助(小道消息),没下文。
罗益锋国家科委、国防科委“全国芳纶攻关专家组”副组长,国家科委“全国高性能纤维攻关专家组”副组长,国家“863碳纤维专项软课题组”副组长。对碳纤维的测试分析标准体系的建立比较在行。
李克健,2000年起协助师昌绪院士组织我国碳纤维的研究与开发,先后组织召开多次会议,撰写多份研究报告,承担863计划资助软课题,促成了科技部将碳纤维列为863计划重大专项。2002-2006承担碳纤维专项课题“中国碳纤维技术和产业发展战略研究”,任研究组组长,独立完成《记中国碳纤维研究40年》,合作完成《世界聚丙稀腈基发展动向及国内外市场调研报告》和《国际碳纤维专利资料汇编》等。
蔡小平  1964年6月生,吉化碳纤维厂厂长,多年来一直从事烯烃聚合和碳纤维方面的研究开发工作。他所形成建立的团队,主持完成的吉林省科技厅项目‘T300碳纤维及原丝的稳定生产关键技术研究’于2005年荣获吉林省科技进步一等奖,主持完成的国家863重大项目‘CCF-1型PAN原丝的中间试验(10t/a)研究’于2005年10月通过国家科技部鉴定,目前主持国家军用关键材料试点项目研究
张明耀  吉林工学院的研究生导师,多年来,张明耀教授一直从事高分子材料强韧学和碳纤维及聚丙烯腈原丝制备技术方面的研究开发工作,始终坚持研究开发工作与企业实际需要紧密结合,形成了集基础研究、应用开发和产业化技术研究于一体的研究特色,为吉林省石油化工支柱产业的技术创新和地方经济建设做出了重要的贡献。
此外还有地区专家刘中强、沙中瑛、姜立军等。这些都不再科普了。
其实我挺佩服张明耀的,佩服他的坚持到第一线的钻研精神的。有一篇八股文,大家看下吧

年仅34岁的张明耀教授已经在自己的科研领域中取得了令人瞩目的成绩。至今,他主持了国家863课题1项,吉林省科技厅重大科技项目1项和吉林石化公司横向课题3项,获得科研经费总额189万元;作为技术负责人参与承担国家十五攻关项目1项(经费140万元),2004年申请中国国防专利1项;2005年获得吉林省杰出青年科学研究资助计划;在国内外学术期刊上发表学术论文20余篇,其中SCI检索2篇,EI检索4篇。
回首走过的路,张明耀教授只是谦虚地说:“只能勉强说得上青春无悔吧。”然而,只要了解他的人,都会情不自禁为他的青春道出由衷的喝彩。
      张明耀,1994年毕业于吉林工学院化工系后留校任教,2003年获得东北大学材料学工学博士学位,2003年被聘为中国石油吉化集团公司技术顾问,2005年被评为吉林省优秀专业技术人才。
     多年来,张明耀教授一直从事高分子材料强韧学和碳纤维及聚丙烯腈原丝制备技术方面的研究开发工作,始终坚持研究开发工作与企业实际需要紧密结合,形成了集基础研究、应用开发和产业化技术研究于一体的研究特色,为吉林省石油化工支柱产业的技术创新和地方经济建设做出了重要的贡献。
     1998年,张明耀教授与吉林石化公司合作承担了国家九五重点攻关项目,获得科研经费98万元,课题的主要目标是开发汽车仪表板表皮材料专用ABS树脂的合成技术,实现该产品的国产化。由于该产品一直被美国通用电器公司垄断,国内汽车表皮材料采用的该产品全部依赖于进口。他深知项目的重要意义,便全身心地投入到研究实验工作中,每天早晨七点来到实验室,到晚上九点才能回去休息,一做就是两年多,通过千余次瓶聚合实验,解决了表皮材料的耐热挺形性和花纹保持性这一关键技术难题。小试技术解决了,便开始了中试放大实验的探索工作,频繁往返于吉化公司、长春第一塑料制品厂和长春汽车内试件厂开展应用评价实验,最终将产品成功地应用于解放卡车的仪表板表皮材料上,产品的机械性能和使用性能达到了美国通用电器公司Blendex-131产品的水平。为此,承担的国家九五重点攻关项目于2000年底通过了国家科技部组织的验收。
     在开展研究的过程中,张明耀教授对ABS树脂的合成技术产生了深刻的认识和理解,积累了十分丰富的经验。1999年,他承担了吉林省和吉化公司联合招标课题,获得科研经费120万元,开发出了通用ABS树脂的合成新工艺,产品的综合性能和外观质量达到国际同类产品先进水平。该技术在吉林石化公司15万吨/年ABS树脂生产装置的技术改造中获得应用,使ABS树脂的产品质量全面提升,各项性能指标均达到了国际先进水平,为企业创造了十分可观的经济效益。为此,该项目于2003年荣获吉林省科技进步二等奖。在此研究工作基础上,他在合成实验中通过设计橡胶相和基体相的折光指数使其相互匹配,成功地开发出了透明ABS树脂的合成技术,填补了国内空白,该产品在具有通用ABS树脂机械性能的同时还具有良好的透明性,主持的吉林省科技厅项目于2005年通过鉴定。
     2002年3月,张明耀教授肩负着国家的重任和学校的重托,来到吉林石化公司,作为技术负责人合作开展碳纤维及其聚丙烯腈原丝的生产技术研发工作,这一去就是四年。虽说吉林和长春两地之间的距离并不远,但繁重的研究工作只允许他周末回家看看,当时他的孩子只有15个月,他的妻子承担起了繁重的家务。来到吉林石化公司,他清醒地认识到,碳纤维作为一种重要的战略物资,是航天航空和战略武器所必需的重要结构材料,由于西方国家对我国碳纤维及其PAN原丝的生产技术和产品全面封锁,因此,我国碳纤维生产技术的研究开发必须独立自主、自立更生。同时,他也深刻地认识到,碳纤维及其PAN原丝的生产技术是我国三十年来一直没有被解决的关键技术难题,必将面临着背水一战。他来到吉化后,与技术人员和工人师傅们在一起摸爬滚打,经过五个多月的艰苦工作,于2002年底建成了技术水平先进的10吨/年聚丙烯腈原丝生产装置。在每次装置开车期间,张明耀教授与技术人员吃住在车间,一住就是半个月,等到装置稳定运行后才能回到公寓睡个安稳觉。2003年11月下旬,学校领导来到吉林石化公司慰问,发现他还穿着单衣和单鞋,经询问才得知由于装置开车试验,已经十八天没有回家了。装置建成两年来,他共进行了八次开车实验和四次装置改造,开展了大量的条件试验工作,成功地开发出了T300碳纤维及其聚丙烯腈原丝的生产技术,并在该装置上实现了连续稳定生产,获得的碳纤维产品的性能达到了日本东丽公司T300碳纤维产品的水平(国际先进水平)。2004年,承担的吉林省重大科技攻关项目“T300碳纤维及其原丝的关键生产技术研究”通过了吉林省科技厅组织的鉴定,2005年荣获吉林省科技进步一等奖。2005年10月,承担的国家863项目通过了国家科技部组织的鉴定。为了表彰为吉林石化公司碳纤维研发工作做出的重要贡献,2005年,他荣获中国石油吉林石化公司建厂五十年来首项“外聘人才杰出贡献奖”。
由于碳纤维研发工作的保密性,张明耀教授放弃了出国深造的机会,承受着不能发表论文的巨大压力,工作任劳任怨、勇于奉献,一直默默无闻地工作在碳纤维研发工作的第一线,用自己的知识和智慧实践着他献身科学研究的夙愿,成为吉林省深入开展产学研合作的典型代表。

我也挺佩服老沙的。主要佩服他研究的细致,举个例子来说,老沙买了一台高低温冲击拉伸强度测试仪,岛津的,貌似全国只有那么一台。不过他为人比较狡诈,不多说他了。
 楼主| bugular 发表于 2010-4-8 23:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 bugular 于 2010-4-8 23:34 编辑

吉化这边因为碳纤维从合成树脂厂分出,一批原来搞碳纤维的专家离开了研究岗位,参与到了ABS的生产和开发中去了。技术水平较高的刘中强此时担任了合成树脂厂的技术科长。沙中瑛等人继续在这套装置上发挥余热,继续改进硝酸法。
国家好像在2002年召开了一次会议,那时有两家单位准备竞争军品定点生产单位,吉化和连云港(或者烟台,记不清楚了)在搞竞争,不过最后定点单位落到了吉化。
吉化的碳纤维等级较T300接近,但是性能不够稳定,所以只有一条10吨的试验线。并不能满足军品的要求的。
并且每一年都有拨款,那简直是一个无底洞,上面也总不见大的成果,一气之下,说再不见结果,就不在给拨款了。
压力就是动力,实在不知道后来北化、吉林工学院和吉化是怎么走到一起的,总之他们是走到一起了的。不过想想理由也挺简单,都是属于原来化工部的单位(后来化工部取消,吉化属于中石油),也可能是中石油从中撮合的原因吧。
经过一年的技术公关,在这条10吨的试验线上,终于制出了合格的碳纤维产品(并不是100%成品都合格)。

从中国碳纤维第一根原丝,再到第一批达到T300标准的工业化产品,历经30余年,在2003年年底,被TG终于研发出来了。
rejions 发表于 2010-4-9 08:21 | 显示全部楼层
十吨线出来滴东东能算工业化滴产品?
 楼主| bugular 发表于 2010-4-9 17:55 | 显示全部楼层
回复 55# rejions


    内部上算是的
    已经经过放大了的
   说是十吨,产量大约有14吨
victorywz 发表于 2010-4-10 11:59 | 显示全部楼层
碳纤维生产有哪些主要设备?影响成品率的因素主要是什么?本人很想了解一下,请专家解答...
AK47 发表于 2010-4-11 17:12 | 显示全部楼层
很好,不管LZ写的是不是有瑕疵,但是就网文看,还是科普了一把我等小白,现在的军迷已经成长到了中年,已经知道,现代军事的纠葛在基础材料、基础理论。希望有料的同学补充,但不要指责,码文不容易。
再次感谢楼主,过一段时间再来学习,希望有更好的收获。
 楼主| bugular 发表于 2010-4-11 22:54 | 显示全部楼层
回复 58# AK47


   

雨后春笋

吉林、山东、江苏、山西、辽宁、安徽是我国传统的碳纤维工程化研发的基地,而近年来,河北、上海、陕西逐步成为新兴的碳纤维工程化研发基地,有越来越多的企业加入到工程化研发与建设中来。同时,北京、广东、浙江、江苏也积极参与了碳纤维的产业化建设。
以下是我国碳纤维主要生产企业
  安徽华皖碳纤维(集团)有限公司位于蚌埠市高新区长华路中段,注册资金16500万元,主要生产销售碳纤维、原丝及其碳纤维复合制品。碳纤维生产线设计能力为年产500吨原丝,最终年产200吨聚丙烯腈基碳纤维。碳纤维生产线于2004年开工建设,截止目前已完成受让土地使用权,房屋建筑物的建设,机械设备采购安装。PAN原丝采用亚砜一步法,技术由国外引进;产品以12K的T300级碳纤维为主,并准备引进成熟的预浸料生产线。华皖集团(原蚌埠灯芯绒集团公司)二期建设规模将使碳纤维产量翻一番,达到400t/a,下游产品的开发也列入发展规划。不过,最近的消息是碳纤维生产线项目目前处于停滞状况。由于无力清偿到期债务,于2008629被安徽省蚌埠市中级人民法院依法裁定破产。
  中宝碳纤维责任有限公司在浙江嘉兴。2002 年公司引进欧洲最先进预浸料生产线,具有年生产碳纤维、芳纶、玻璃纤维及其织物预浸料300万平方米的能力。400ta大丝束碳纤维生产线,部分引进技术和设备,投资数亿元,并配套300m2预浸料。该项目国家已批准,并积极开展了前期论证和考察工作。根据国内外市场动向及投资与回报等因素,暂缓建立碳纤维生产线,而集中力量开发预浸料等下游产品。同时,还成立了浙江省碳纤维工程技术研究开发中心,全面推进碳纤维事业。2009年,公司成功完成了国家发改委的《采用大丝束碳纤维预料制备技术实现国产碳纤维规模化应用》项目,大幅度提高了公司的预浸料生产能力,年生产大克重(500g/m2以上)预浸料可达100万平方米。目前,公司产品已经广泛应用于体育休闲制品和工业制品中。
  吉化公司研究院,将依靠自己的技术建立500t/a原丝和200t/a碳纤维生产线。放弃硝酸法,采用亚砜一步法技术路线生产原丝。中试实验成功后,于2007年由蔡小平主持工作,由地区专家刘中强负责编写工艺包,开建碳纤维百吨线。
  中钢集团吉林炭素股份有限公司是我国小丝束碳纤维生产基地,已向用户提供50余吨小丝束碳纤维。目前,该厂正在建立新的小丝束碳纤维生产线,扩大产量,以满足市场需求。
  中科院山西煤化所研制碳纤维已有30多年历史,上世纪70年代中期,建成我国第一条纤维中试生产线;在90年代末期,又建成我国第一条吨级粘胶基碳纤维生产线。目前该所与扬州聚酯责任有限公司共建碳材料联合实验室,研制高性能PAN基碳纤维,并准备在扬州建立产业化基地。

此外,还有神鹰集团。中复神鹰碳纤维有限公司是由中国复合材料集团有限公司、连云港鹰游纺机有限责任公 司和江苏奥神集团有限责任公司合资组建的公司, 是专业研究和生产碳纤维原丝、碳丝 及其复合材料制品的企业。公司拥有全套的碳纤维原丝生产线和碳化生产线,主要生产设备完全依靠自身技术能力设计制造,拥有多项生产技术专利及技术成果。公司拥有一支高素质的技术人才队伍,成立了碳纤维技术研发中心和实验室。该公司的目标是产量达到万吨。
  当前发展态势有以下几个特点:投入力度大;规模大;参与单位多,特别是大企业的参与;起点高,采用多项新技术、新工艺;自动化程度高,工控、程控在线配套使用;逐步建立起质量控制和质量检测方法,特别是在线检测。当然,也存在一窝蜂而上的现象,后续想加入这个行列的人还是很多,这里就不再写了。

shaolin1254 发表于 2010-4-11 23:18 | 显示全部楼层
科工还是科技也有条T300的生产线,产量倒是不大
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