T1000级碳纤维

核心成就

T1000级碳纤维自主突破，0.5克丝线吊起200公斤，十年磨一剑，让“黑色黄金”不再受制于人。

大同云冈经开区的一间控制室内，屏幕上数字跳动，上千个工艺参数在实时更迭。生产线末端，一轴轴泛着金属光泽的“黑色黄金”匀速卷绕——那是直径仅及头发丝十分之一的T1000级碳纤维，单根丝线可悬吊两百公斤重物，强度是钢的五倍以上，密度却仅为钢的四分之一。

2025年11月，中国科学院山西煤炭化学研究所技术赋能的千吨级高性能碳纤维一期生产线正式投产。从实验室样品到稳定量产，这条路，走了近十年。

临危受命问鼎“皇冠”

时间倒回2005年春天。日本东丽的T300级碳纤维一平方毫米截面能吊起百公斤物体，而国内连稳定生产都难以保证。更严峻的是，国外加紧技术封锁，高端碳纤维面临“断粮”危机。山西煤化所临危受命，必须在2008年6月30日前产出宇航级合格产品。

彼时，所里老一辈科学家早在上世纪六七十年代，就曾在无资料参考的情况下建成国内第一条聚丙烯腈基碳纤维中试线。那份火种，埋下了。2008年6月30日，产品达标。但真正的攻坚才刚刚开始。

2016年，当团队攻克T300、T700、T800等湿法工艺后，中国科学院山西煤炭化学研究所副所长、T1000级碳纤维研发项目负责人张寿春，将目光投向了代表国际顶尖水平的干喷湿纺技术——碳纤维制备的“皇冠”。这条路国内鲜有经验可循，工艺窗口窄如刀刃，控制难度极大。“核心技术必须自主，才能打破封锁。”张寿春带领团队从基础理论、核心工艺到装备国产化，三线并进。多年来，无数次方案推倒重来，无数次研讨迭代。最终，大容量聚合、多纺位原丝控制等一系列核心工艺相继突破，自主知识产权的T1000级碳纤维技术体系成型。

T1000级碳纤维生产线。

毫厘之间千钧之力的秘密

碳纤维的诞生，是一场微观世界的精密战役。正高级工程师经德齐打了个比方：“就像做饸饹面。先要和好面——制备纯净原液；再通过精密的饸饹床子——几千孔的喷丝板，挤出万根细丝。真正的功夫在后面：恰到好处的蒸煮与拉伸，也就是预氧化和碳化，火候与力道差一分，分子结构就天差地别。”

这条碳纤维生产线上，分布着3000至5000个工艺控制点。干喷湿纺的孔径约0.1毫米，与头发丝相当，任何微小污染都会导致纤维缺陷，清洗需20余道标准流程。蒸汽牵伸工序中，张力必须精确到0.01牛，温度波动不能超过0.1℃。丝束从室温进入千余摄氏度高温炉，颜色由乳白渐变为金黄、深褐、棕黑，直至纯粹的黑色——那是分子结构完成重组的颜色。博士研究生曹梁在团队深耕七年，从实验室到生产线，全程参与。“每一道工序都必须认真对待，一丝不苟。”他说。

这种极致，源自深夜实验楼里那盏常亮的灯。学生们说，张寿春办公室的灯光是楼里最晚熄灭的。“凌晨两三点做完实验，常能看到他伏案的身影。”曹梁回忆。而张寿春自己，也是煤化所培养的。他的导师，导师的导师，都曾为国产碳纤维奋斗终生。这里被称为碳纤维技术的发源地，不仅产出技术，更孕育火种。如今，四百余名研究生在此扎根。深夜的灯光，照亮着一代代人的接力。

2024年6月全面动工，2025年11月投产——仅用一年半，这座现代化产线创造了“煤化所速度”。速度的背后，是数十年磨一剑的厚积薄发。从T300到T1000，从实验室样品到规模化量产，国产碳纤维产业的每一步跨越，都凝聚着科研人的心血。如今，T1000级碳纤维的成功量产，不仅解决了又一项高端材料“卡脖子”问题，更为我国“十五五”期间高端制造业升级注入强劲动力。

“材料强则产业强，材料兴则科技兴。”在这条自主创新的道路上，国产碳纤维正从追赶到领跑，用一根根纤细却坚韧的纤维，为我国高端装备发展筑牢材料基石。