第314章 碳纤维
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李阳一头扎进了图书馆,搜寻着一切与碳纤维相关的资料，从专著到期刊,从内部文件到档案资料,他几乎把所有能找到的文献都翻了个遍。
渐渐地,一个个关键词在他眼前浮现:
"PAN 基碳纤维"、"高模高强"、"氧化预处理"、"碳化"、"表面处理"......
这些晦涩的术语,在常人眼里也许是天书,但落在李阳眼中,却豁然开朗起来!
【叮,碳纤维制备工艺已掌握,材料工程师技能已激活!当前等级:初级！请宿主再接再厉,努力升级!】
看到系统提示,李阳嘴角不禁泛起一丝微笑。
曾几何时,他做梦也不敢想,有朝一日能触碰到这种尖端材料。
可现在,系统的助力,再加上自己的努力,竟已让他在这个领域初窥门径,成为一名"初出茅庐"的材料工程师!
可他深知,这不过是个开始，要真正掌握碳纤维的核心技术,将其规模化应用,他还有很长的路要走，
于是乎,接下来的日子里,李阳废寝忘食地投入到了碳纤维的研究中。
白天,他泡在实验室里,亲自动手,反复试验,琢磨复合材料的制备工艺;
黑夜,他伏案疾书,撰写各种配方,改进生产流程,优化工艺参数。
功夫不负有心人,经过一番潜心钻研,一项项碳纤维制备技术,渐次呈现在李阳面前:
首先是原丝的选择，经过反复试验和对比,李阳锁定了 PAN 基碳纤维原丝。
与粘胶基，沥青基相比,PAN 基原丝具有更高的碳含量和取向度,更有利于高性能碳纤维的制备。
为了得到高强度高模量的 PAN 基原丝,他选用了高分子量，高取向度的丙烯腈纤维,纺丝时采用了湿法工艺,再经多级拉伸和表面氧化处理,使原丝具有更加优异的力学性能。
有了高品质的 PAN 基原丝,李阳的碳纤维梦,才终于有了一个良好的开端。【叮,PAN 基原丝制备工艺已掌握,材料工程师等级提升至 2 级!解锁碳化工艺】看到系统提示,李阳嘴角泛起一丝自信的微笑。
没错,接下来这个碳化工艺,才是制备碳纤维的核心所在!
所谓碳化,就是在高温，真空或惰性气氛条件下,使 PAN 基原丝中的有机物分解,非碳元素逸出, 碳原子重新排列,最终得到含碳量高达 95% 以上的碳纤维。
这个过程,不仅决定了碳纤维的微观结构和力学性能,更关系到碳得率的高低。
而要实现稳定可控的碳化,必须对温度，升温速率，停留时间等多个工艺参数进行精准把控，这无疑对设备和操作水平,提出了极高的要求!
为此,李阳没有多想,当即下达指示:必须尽快组建一支精锐的碳纤维研发团队,集中各方面的尖端人才,通力合作攻克这个难题!
在刘子良和林将军的大力支持下,一个由材料、化工、机械、电子等多学科人才组成的联合攻关团队,很快在新材料研究所成立？
大家各展所长,密切配合:材料专家负责优化碳化工艺,化工专家负责改进原丝制备,机械专家负责设计碳化炉,电子专家负责温控系统......
在李阳的带领下,团队开足马力,夜以继日地工作着。
经过反复试验和不断完善,一套先进的碳化工艺流程,渐渐成型:
预氧化的原丝先经 200-300 ℃低温碳化,使 PAN 脱氢环化,并在纤维表面形成致密的碳层;
再经 800-1500 ℃高温碳化,进一步提高碳纤维的含碳量和结晶度;
最后在 2000-3000 ℃超高温石墨化处理,使碳原子重排为石墨微晶,大幅提高碳纤维的模量
与此同时,一套与之匹配的碳化设备,也日臻完善:那高度智能化的控温系统,精密高效的进气装置,完善可靠的安全保护,无不凝结着攻关团队的心血
【叮,高温碳化工艺已掌握,材料工程师等级提升至 3 级!解锁表面处理技术!】
又一次的系统提示,让李阳的信心倍增
他知道,自己已经越来越接近梦想,越来越接近那个"炎国碳纤维"的千钧之重!
可他还不能懈怠，在碳纤维走向应用的道路上,表面处理,将是一个绕不开的坎。
因为碳纤维这种材料,表面能低，化学性质稳定,与基体的结合力很差，若不进行表面处理,复合材料的力学性能将大打折扣。
为此,李阳开始潜心研究起各种表面活化技术。
电解氧化、等离子处理、气相沉积涂层......他和团队成员们一起,开展了大量的分析测试和对比试验,终于找到了最优的表面改性方案。
先用硝酸对碳纤维进行化学氧化,在表面引入含氧官能团,提高其活性;
再经氨等离子体处理,在表面形成一层极薄的氮化层,进一步增强其与环氧树脂等基体的相容性;
最后涂覆一层纳米 SiC,不仅能提高界面结合力,还能显著改善复合材料的抗氧化性能
至此,李阳手中,已然掌握了一整套碳纤维制备和复合的系统解决方案。
连日来的艰辛付出,终于结出了累累硕果！
【叮,表面处理工艺已掌握,材料工程师已晋升为中级,解锁复合材料制备专精!】
看到这个提示,李阳再也按捺不住内心的喜悦,一跃而起，多年的梦想,多少代人的期盼,如今终于近在咫尺！
他一刻也等不及,立刻带领着团队成员,投入到了如火如荼的中试生产中
实验室里,一派热火朝天的景象:制丝机轰鸣,碳化炉喷薄烈焰,表处槽翻滚着氧化试剂,到处都是忙碌的身影
功夫不负有心人,短短数月,一批高性能碳纤维,就在李阳和他的团队手中诞生:
这些发丝般细小,黑如点漆的碳纤维,直径仅 5-7 微米,单丝强度却高达 7 GPa,模量达 300 GPa,
完全达到国际先进水平!
更令人振奋的是,在拉伸、弯曲、压缩等多种形式的力学测试中,这些国产碳纤维,尽显王者风范, 各项性能毫不逊色,有的甚至超过了进口的同类产品!
李阳捧着这一束束碳纤维,眼眶不禁有些湿润。
这一刻,他深切地感受到了一种由衷的自豪:自豪于新炎国的勃发之力,自豪于生在这样一个伟大的时代!
多少前辈殚精竭虑,筚路蓝缕,才换来今天的成绩
而站在前人的肩膀上,接过时代的接力棒,他李阳,义不容辞!
想到这里,李阳一扬手中的设计图纸,环视四周的团队成员,斗志昂扬的说:"兄弟们,是时候加快步
伐了,咱们要抓紧把国产碳纤维产业化,尽快把这个新材料用到国防尖端和民用领域!" 众人闻言,精神为之一振,纷纷点头称是
李阳继续说道:"我这就去找刘部长,让他着手准备大规模生产碳纤维的原材料,还有就是组织有经
验的科研和生产骨干,赶紧把咱们的技术成果转化!"
说完,他一挥手,众人争先恐后地投入到了紧张的生产准备中
刘子良闻讯大喜,立刻召集相关厂矿负责人开会,着手落实原材料供应事宜:"小李让咱们抓紧筹备大规模生产碳纤维的原料,这是头等大事,容不得一点马虎!
我们一定要全力配合,把国家的需求放在第一位,保证原料供应及时高质高效!" 厂矿负责人一个个点头如捣蒜,信心满满地表示:"刘部长您尽管放心,原料供应我们包了!国之重器,我们在所不辞!" 一时间,从油田矿山到化纤厂炼焦厂,一场声势浩大的碳纤维原料保障行动轰轰烈烈地展开 而另一边,炎国的机械制造业,也沸腾了 那些曾经的纺织设备厂化工机械厂,纷纷接到新的任务:要在最短的时间内,赶制出一批碳化
炉,拉丝机等核心装备!
昔日的纺纱车间化纤车间,转眼间就办起了"黑色黄金"的制造基地
刚硬的男人,巧手的女工,在李阳图纸的指引下,齐心协力,连轴转地干着
先是按图纸加工配件,打磨装配;
再是反复调试,不断改进;
从图纸到产品,从无到有,仅仅几个月的时间,一套套崭新的碳纤维生产线,就像变魔术般矗立在车间
李阳亲自上阵,指导安装调试,优化生产工艺
功夫不负有心人,国产碳纤维生产线终于全面建成,开足马力,昼夜不停地运转起来
随着一车车PAN 原丝进厂,一批批碳纤维产品出炉,新炎国碳纤维产业的"四个现代化"宏伟蓝图,
正在这片古老的热土上,日渐清晰,日臻完美!
而这背后,凝结着无数人的心血和汗水凝结着李阳带领新一代科技工作者,为民族复兴呕心沥
血,砥砺前行的身影！
伴随着隆隆的机器轰鸣声,又一批国产碳纤维产品下线精密的质检仪器。
而在李阳的办公室里,又一份规划正在紧锣密鼓地制定:关于碳纤维在国民经济领域推广普及的宏伟蓝图,已经绘就
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