2017年獲得科技進步一等獎的干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產業化關鍵技術及應用項目，突破了干噴濕紡高強/中模碳纖維產業化關鍵技術，實現了國產碳纖維批量供應，填補了我國以干噴濕紡工藝為代表的高性能碳纖維生產技術空白，更打破了國外高性能碳纖維企業對我國市場的長期壟斷。

　　
據該項目完成人、中復神鷹碳纖維公司董事長張國良介紹，碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量的新型纖維材料，被稱為“新材料之王”，廣泛應用于航空、航天和國防軍工、體育器材等領域，是安全、武器裝備急需的關鍵戰略物資，也是國外長期技術封鎖和產品壟斷的敏感材料。

　　
我國碳纖維研究始于上世紀60～70年代，但是由于生產周期長，而且生產工藝涉及高分子聚合、高分子聚合物凝固成形、高溫氧化碳化等多種物理和化學形態的變化，研發一直處于實驗室小規模生產測試階段。再加上生產技術設備落后，碳纖維質量和性能穩定性也較差，我國碳纖維市場曾長期處于進口產品壟斷狀態，高昂的進口價格和嚴苛的技術封鎖，嚴重制約著我國碳纖維的發展。

　　
2000年8月，我國專門成立了以兩院院士師昌緒為組長的“聚丙烯腈基(PAN)碳纖維發展對策研究”課題組。時任主席胡錦濤和總理溫家寶多次批示，必須把我國碳纖維及其復合材料搞上去。

　　
在這樣的時代背景下，中復神鷹聯合東華大學、江蘇鷹游紡機有限公司開展了國產碳纖維的研發攻關。研發團隊突破了制備高性能碳纖維的先進技術——干噴濕紡。“與濕法碳纖維相比，干噴濕紡技術產品力學性能大幅提升、生產效率顯著提高、能耗大幅降低，成為生產高性能碳纖維的全新技術。”張國良介紹道。干噴濕紡工藝被認為是今后碳纖維生產的主流工藝，但也是碳纖維行業公認的難以突破的紡絲技術，此前國際上僅有少數幾家國外公司掌握。

　　
這一關鍵技術的突破，使紡絲速度可以達到每分鐘400米以上，是傳統濕法紡絲的5倍。突破干噴濕紡關鍵技術后，研究團隊又開發了均質聚合系統、高效環保脫單、穩定干噴濕紡、節能預氧化成套技術，打造了我國個采用干噴濕紡工藝的千噸級碳纖維生產線。

　　
如今，隨著技術的不斷革新改進，該條生產線在實現連續化穩定生產的同時，產出的碳纖維產品性能和品質都有了大幅提高，力學性能達到進口T700S碳纖維水平，并批量供應市場，極大促進了我國碳纖維復合材料產業的發展。工程院院士孫晉良這樣評價，該項目建設的基于干噴濕紡工藝的碳纖維生產線，研發技術水平達到國內，部分性能指標超過國外同類產品水平。據國內碳纖維行業測試中心北航和北化實驗室測試，該項目生產碳纖維一致性指標達到國際先進水平。

　　
目前，中復神鷹已成為我國唯一、第三個攻克干噴濕紡工藝難題的企業，其碳纖維年產能達到6000噸，連續多年在國內纖維市場占有率達60%。

　　
歷時12年，投入資金超過20億元，中復神鷹連續攻克了碳纖維生產原液制備技術，設備生產技術，PAN纖維快速均質預氧化、碳化集成技術，并構建了干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產業化生產體系，建成了套具有完全自主產權的干噴濕紡碳纖維生產成套裝備。“然而我們的產品在某些方面與國外先進的產品相比還有差距，比如品種結構不齊全，但我相信通過努力，要趕上國外碳纖維的水平指日可待。”張國良表示。

　　
截至目前，該項目已獲授權17項，其中發明13項，發表論文41篇，開發的T700與T800碳纖維產品已經應用到航空航天、碳芯電纜等領域，T1000和T1100碳纖維的技術攻關也正在進行。

　　
“未來，我們還要繼續做人自己的碳纖維。我們將立足于干噴濕法碳纖維技術，在‘十三五’期間建成萬噸級碳纖維生產基地，不斷提高和完善國產碳纖維性能，開發更高強度和模量的產品，進一步降低生產成本，早日實現進口產品的替代。”張國良這樣說。

　　中復神鷹干噴濕紡高強/中模碳纖維產業化關鍵技詳解

干噴濕紡T800級碳纖維研發從2011年2月開始，期間一共經歷了5個階段，從6K絲向12K絲發展，從單線4根絲發展到百噸級，再到2017年9月千噸級新線投產，中間歷時6年多，裝備也得到了很大的提升。

　　01

　　聚合

　　創新開發了大容量聚合與均質化原液制備技術。

　　開創了高分子量、窄分布二元共聚新技術，研發了大容量60立方米聚合釜微區強制熱交換技術，發明了DMSO溶劑噴射及單體回收再利用的脫單技術，實現了5000噸/年PAN原液的穩定化均質化、高可牽伸性制備。

　　02

　　紡絲

　　攻克了高強/中模碳纖維原絲干噴濕紡關鍵技術，開發了多工位、長穩態、高紡速關鍵裝備。

　　突破了干噴濕紡原絲細旦化、高取向化技術，開發了高粘度原液多級垂直分配及高壓擠出紡絲技術，突破了干噴濕紡微小空氣層液面精確控制技術及干噴濕紡溫度致變凝固成型技術，自主研發油劑的同時開發了多紡位展絲與上油協同控制技術，發明了連續在線清理高溫烘干技術，開發了干噴濕紡紡絲核心的高溫高壓蒸汽高倍牽伸技術，實現了PAN纖維紡絲速度≥400m/min的高效制備。

　　預氧化階段

　　03

　　預氧化、碳化

　　2014年年底，技術團隊開始在百噸級碳化線穩定的基礎上，進行干噴濕紡T800級規?；嵘难芯俊?/div>