| 陜西天策新材料科技有限公司自主研發的連續紡絲技術制備高性能瀝青基碳纖維(MPCF)，在國內率先打通工藝流程并實現小批量生產，年產能超過2噸。此舉將打破國外技術封鎖，為我國航天航空和國防領域應用高端新材料奠定基礎。
“采用連續式預氧化、碳化、石墨化工藝生產MPCF，我們是目前國內唯一全流程貫通并實現小批量供貨的企業。”天策科技公司副總經理張鴻翔告訴記者，他們通過與北京化工大學合作，分別采用萘合成和石油渣油、煤焦油調制，開發出了MPCF紡絲專用的中間相瀝青。經過熔融紡絲制成中間相瀝青纖維，再經過預氧化、碳化、石墨化等工藝得到中間相瀝青基碳纖維。
針對熔融紡絲、連續加工這些瀝青基碳纖維技術的核心和難點，天策科技開展了單孔、20孔、50孔等實驗研究和攻關，實現了500孔連續紡絲和微觀結構可控，并可合成為1000～6000根，最大長度可達5000米以上，為國內首創。隨后該公司又先后完成TC-HM-20、TC-HM-60、TC-HM-70、TC-HM-80等4個系列的產品定型，MPCF連續長度達500米，實現單批次60軸以上小批量生產。2015年底該公司建成年產600千克的碳化1線后，今年5月又建成年產1500千克的碳化2線。
2017年，天策科技實現MPCF供貨30余千克，裝置單批次連續運行可達40天。今年上半年又生產50余千克MPCF，產品主要用于航天航空和國防領域。
2017年7月，經北航高性能碳纖維檢測評價中心檢測，天策科技生產的MPCF拉伸強度達3010MPa，彈性模量為864GPa，熱導率615W/m·K，伸長率0.35%，直徑12~16μm，密度2g/cm3左右。
在前期研發成果的基礎上，天策科技加快產業化步伐。目前，位于西安航天基地的20噸/年MPCF項目正在建設中。該項目投資2.6億元，預計2019年底建成。
據了解，MPCF性能優異，是全球航天航空和國防領域爭奪的戰略性高端新材料，主要被日、美等國壟斷。天策科技主要以外購中間相瀝青生產MPCF。據介紹，盡管我國已掌握中間相瀝青合成技術，但由于目前瀝青渣油在國內尚未穩定連續供應，進口又遭到限制，原料供應已成為MPCF產業化亟待解決的重要環節。
高性能瀝青基碳纖維(MPCF)是一種含碳量大于99%的高性能碳纖維，由原料中間相瀝青經紡絲、不熔化、碳化、石墨化工藝后制備而成，是碳纖維家族中的高端產品。
MPCF具有優異的高模量、低膨脹、高導熱、高阻尼和良好的導電性，拉伸模量是鋼的4倍，導熱性是銅的2.5倍，可耐2000℃以上高溫，加之密度小，是最好的功能與結構一體化材料之一，在航天、航空、軍工和民用領域均有很好的應用前景。
比如可用于大尺寸光學構件、人造衛星天線反射器、超高音速飛行器鼻錐等;高導熱MPCF制造的碳/碳復合材料用于高速飛行器表面防熱，具有高導熱、高抗沖擊、高強度、高模量等特性，可實現高超音速飛行器的非燒蝕防熱和熱結構承載;在民用領域，MPCF可用于大型印刷羅拉、機器人手臂、高爾夫球桿、高鐵車頭罩、大型電子器件散熱器等。
目前，全球僅有日本三菱(MPI)、日本石墨纖維(NGF)、美國氰特(Cytec)3家公司可以生產MPCF，合計產能1410噸/年，產品嚴重供不應求，這些公司均計劃擴產。 |
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