2025年底至2026年初,中國科學院山西煤化所聯合相關單位,在山西大同建成T1000級高性能碳纖維國產化生產線并實現穩定量產,這種材料因韌性極強,被拿來與《三體》中能切割巨輪的“飛刃”類比,還有人稱其為“地表超強材料”,其抗拉強度是鋼的7-8倍。
![]()
“現實版飛刃”:一根細絲藏著怎樣的“超能力”?
若把T1000級碳纖維單絲和頭發絲放在一起,前者直徑不足后者的十分之一,細到肉眼難辨;可別小瞧這根“細絲”,1米長僅重0.5克的它,抗拉強度卻突破6600兆帕——相當于能輕松拉起3個成年男性(約200公斤)而不斷裂,是普通鋼絲韌性的8倍。
![]()
更“硬核”的是,這種“三體飛刃”在零下180℃的極寒和1000℃的高溫中都能保持性能穩定,連酸堿腐蝕都不怕,難怪被業內稱為“黑色黃金”。
![]()
這種“超能力”的秘密,藏在原子層面的“精妙編織”里。和鉛筆芯(石墨)一樣,T1000碳纖維的核心成分也是碳原子,但石墨的碳原子層像一摞沒粘牢的撲克牌,一推就散,所以一掰就斷;而T1000碳纖維通過特殊工藝,用類似“分子膠水”的作用力,把碳原子形成的石墨烯片層不規則且牢牢黏合,再整體壓實,最終形成“縱向有纖維、橫向能鎖死”的立體網絡。當外力拉扯時,力量會沿著上億個碳原子網均勻分散,自然“堅不可摧”。
![]()
從“無米下炊”到“全球并跑”:山西如何啃下“硬骨頭”?
如今能穩定量產的T1000碳纖維,背后是中國科研人20多年的“突圍戰”。21世紀初,日、美等國對我國實施高性能碳纖維技術封鎖和產品禁運,當時我國高端裝備所需的碳纖維幾乎全靠進口,一旦斷供就陷入“無米下炊”的困境——比如航空航天領域的關鍵部件,沒有合格的碳纖維就無法生產。
![]()
2008年,山西煤化所臨危受命,率先攻克T300級碳纖維工程化量產,讓國產碳纖維實現從“無”到“有”的突破;隨后又陸續拿下T700、T800級技術,一步步縮小與國際頂尖水平的差距。
2016年,科研團隊瞄準更高難度的T1000級,選擇了第二代“干噴濕紡”工藝——這個工藝像山西人做饸饹面:原料純化聚合是“和面”,噴絲固化是“壓面”,先讓紡絲液經空氣段加壓提速,再進入凝固環節定型,能最大程度減少纖維缺陷。
![]()
科研人員用8年時間,攻克了大容量原液聚合、多紡位原絲控制等核心難題,還實現了關鍵設備100%國產化,2025年11月,山西大同的千噸級示范生產線正式投產,標志著我國在高端碳纖維領域打破國外壟斷,邁入“全球并跑”行列。
![]()
“黑色黃金”落地:能撐起哪些國之重器與民生改變?
T1000碳纖維的量產,不僅是材料領域的突破,更給多個產業帶來“升級鑰匙”。在航空航天領域,它能讓衛星、火箭的結構部件減重40%以上,既降低發射成本,又能搭載更多科研設備;新能源領域,風力發電機的巨大葉片用它制作,能承受更強的風力沖擊,儲氫瓶用它做內膽,重量輕還能耐高壓;甚至在醫療領域,它可以制成接骨板和牙根植入體,人體排異反應小,做X光檢查時還不會產生干擾影,方便醫生診斷。
![]()
對國家而言,這種“卡脖子”技術的突破,意味著我國在航空航天、國防軍工等戰略性領域,不再依賴進口材料,能牢牢掌握發展主動權;對普通人來說,未來我們可能會看到用碳纖維做的汽車——車身減重60%,油耗更低;5米以上的高端釣竿,用它制作能保持韌性還不易斷。從《三體》里的科幻想象,到山西生產線的現實產出,這根“超強細絲”,正悄悄撐起我們的“硬核未來”。
消息來源:光明網1月15日報道《一根細絲扛千鈞》https://m.toutiao.com/is/rlnobor5558/ rlnobor5558` pib:/ e@o.Dh :3pm
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.