文章核心观点 - 中国科学院山西煤化所等单位联合实现了国产T1000级高性能碳纤维的量产 该材料性能卓越 是航空航天、国防军工等国家战略性产业不可或缺的“核心骨架” 其现实应用性能最接近小说《三体》中的“飞刃” [1][11] T1000级碳纤维的性能与结构 - 材料已实现量产 每一股有12000根单丝 单丝直径不到头发丝的十分之一 [2] - 材料具有极佳的抗拉强度与轻质特性 1米长的碳纤维仅重0.5克 抗拉强度超过6600兆帕 能拉动约200公斤重物 强度是钢材料的7到8倍 [2] - 微观结构上 碳原子连接成坚固的石墨烯片层 并通过精妙的“纺织”工艺 将各层不规则地牢牢黏合 形成一个具有纵向纤维和横向锁死的超级立体网络 使受力能沿数以亿计的碳原子网均匀分散 [6][8][9] - 与同为碳原子构成的石墨铅笔芯相比 T1000碳纤维因原子“编织”方式不同而性能天差地别 [6] 碳纤维的制造工艺 - 制造过程始于化合物聚合 通过干喷湿纺工艺形成原丝束 每束原丝包含约4000根单丝 两到三束拧成一股形成最终产品 [2] - 原丝需经过氧化炉处理 颜色由白变黄褐 再进入1000至1500℃的高温炉 剥离氢、氧等杂质 最终得到高纯度碳原子构成的材料 [4]