國產F-12芳綸纖維量產 是航空航天重要材料

8月2日電，新華社報導，中國航天科工集團第六研究院46所研發的F-12高強有機纖維技術近期經過國內權威專家組鑑定，達到國際先進水平，並且已實現產業化生產。這預示著我國有望徹底打破發達國家對高強纖維的壟斷地位。

F-12高強度芳綸纖維樣品

據悉，46所是我國第一個固體火箭發動機研製單位，目前該所依然承擔著研製和生產固體火箭推進器的任務。F-12高強有機纖維屬於芳綸類纖維，顯黃褐色，有明顯的金屬光澤，具有高比強度、高比模量、低密度等優異性能，也是當前高新技術纖維領域最具代表性的品種之一。

 

 

我國「開拓1號」運載火箭採用固體火箭發動機，該助推器的發動機殼體採用碳纖維材料製造

航天科工六院擁有全套F-12纖維研製、生產的自主智慧財產權，此項技術填補了國內空白，完全可以替代進口產品，從根本上解決了進口受限問題，對我國高新科技的發展起到了推進作用。

芳綸纖維呈黃色

F-12纖維拉伸強度平均可達4.6GPa，彈性模量可達110～170GPa，伸長率3.5～4.5%，密度1.44g/Cm3，達到國內領先水平。2011年前46所已有10噸/年的F-12纖維生產能力。

該所目前批產F-12纖維束絲規格有23tex、44tex、63tex和130tex，其中23tex纖維是國內首創束絲最細的雜環芳綸，強度最高可達5.4GPa，性能接近世界最高水平。46所可根據用戶需求設計、生產不同聚合物結構、不同纖度規格的高強有機纖維。

引進國外技術生產的「迪尼瑪」纖維製造的防彈頭盔

F-12纖維及其織物被國內多家單位分別用在固體火箭發動機殼體、直升機旋翼、飛艇蒙皮等部位，用戶反映使用效果良好，各項性能均滿足指標要求。F-12高強有機纖維可廣泛應用於航空、航天、船舶、防彈防護裝甲、飛艇等軍工領域，以及光電纜、交通、建築、運動器材等高端民用領域。

國產芳綸材料製造的防彈衣可以抵擋北約標準7.62毫米步槍彈的射擊，防護效果驚人

作為世界三大高性能纖維之一的芳綸類纖維是重要戰略物資，在國防、航空、航天及民用領域應用廣泛，目前只有美、日、俄等少數國家實現工業化生產。

中國工程院院士蔣士成、哈爾濱工業大學教授黃玉東等專家鑑定認為，年產50噸F-12纖維產業化生產線投產後，可穩定生產多種規格的F-12纖維，產品性能與國外同類纖維相當，纖維穩定性能夠滿足航空、航天用戶要求，可更廣泛應用於能源、交通、建築等工程領域。

去年12月，美國聯邦調查局曾採取「釣魚執法」的方法，逮捕了一名「意圖向中國走私高強度碳纖維」的中國商人。他被控企圖向國內走私標號為M60JB的高性能碳纖維。重量高達30噸。

 

 

由於使用芳綸纖維材料很輕，瑞典「卡爾·古斯塔夫」無後坐力炮使用它加固身管

據報導，M60JB纖維為日本東麗公司生產，在美國也有設廠。該碳纖維的拉伸強度和彈性模量都很高，曾經是不準向中國出口的產品。近年來西方對我國貿易管制略有鬆動，這種碳纖維在國內已經可以買到，但是價格非常昂貴。而被美國逮捕的中國商人就是被聯邦調查局以僅四分之一的價格出售碳纖維的騙局所誘惑的。

常見碳纖維與芳綸纖維材料性能比較

從抗拉強度、彈性模量等數據上來看，F-12似乎與M60JB等碳纖維存在差距。但芳綸纖維和碳纖維有很大的區別，不能簡單的比較這些數據。

首先，芳綸纖維是電絕緣的，而碳纖維可以導電。其次碳纖維雖然強度較高，但是其破壞屬「脆性」破壞，出現結構破壞前沒有徵兆，而一旦破壞，就必須更換整個部件。而芳綸纖維的破壞屬「塑性」破壞，也相對容易修復。此外，碳纖維材料對急劇變化的動載荷的承受力不如芳綸纖維。

上述特點決定了碳纖維和芳綸纖維在航空航天工業中承擔著不同的任務。

值得一提的是，著名的「凱夫拉」、「迪尼瑪」等高性能纖維實際上都是不同國家生產的芳綸纖維的產品名。這兩種材料在國際上目前運用非常普遍。美國的凱夫拉縴維不僅廣泛用於製造防彈衣、車輛艦船裝甲、火箭發動機殼體等領域，還被用來增強建築物的結構強度。在「911」事件中，五角大樓剛剛經過改建，在牆體內增加凱夫拉層，因此在遭到飛機撞擊後，被撞擊的樓體出現結構性破壞垮塌的時間要比鋼結構的世貿中心晚了35分鐘，因此僅有135人傷亡。

中國國內目前已有多家企業引進了迪尼瑪纖維的製造技術，而國內的國防廠商也已經在使用國產芳綸纖維製造包括士兵頭盔、防彈衣在內的一些軍品，但與46所研製成功的F-12芳綸纖維相比，前述纖維在抗拉模量和抗拉強度方面往往只有一項性能較為突出。而F-12同時在這兩個方面做到較為先進，是國內高性能有機纖維材料領域的新成就。