China's Carbon Fiber
Nghiên cứu về ngành công nghiệp sợi carbon ở Trung Quốc có thể bắt nguồn từ những năm 1960.
However, until 2000, the industrialization of carbon fiber has not been realized, and due to the long-term development of carbon fiber preparation technology in China, various research units gradually began to have insufficient confidence. RD personnel from all walks of life have avoided the word "carbon fiber". At this time, it is the most difficult trough period for the localization and research and development of carbon fiber materials.
Trong bối cảnh đó, ông Shi Changxu, một nhà khoa học chiến lược và là viện sĩ của Viện Khoa học Trung Quốc và Viện Khoa học Trung Quốc, đã đi đầu trong việc thảo luận về công nghiệp hóa sợi carbon vào năm 2000.
At the beginning of 2001, the teacher sent a "request report on accelerating the development of high-performance carbon fiber" to the Party Central Committee. In October 2001, the Ministry of Science and Technology of the People's Republic of China decided to set up a special project on carbon fiber key technologies, code-named 304 special project.
Kể từ đó, Trung Quốc đã chính thức bước vào con đường nghiên cứu và phát triển sợi carbon độc lập ...
Làm thế nào để sợi carbon trở nên phổ biến ở nước ngoài?
Vào cuối thế kỷ 19, Joseph Swan người Anh và Thomas Edison người Mỹ đã phát minh ra dây tóc carbon để tìm kiếm dây tóc bóng đèn được cải tiến. Mặc dù sợi carbon này đã được thay thế bằng sợi vonfram rẻ hơn vào thời điểm đó, nhưng vật liệu dạng sợi carbon hóa này hiện được coi là sản phẩm nảy nở sớm nhất của sợi carbon.
Edison
Trong quá trình phát triển lịch sử tiếp theo, dây tóc carbon luôn bị coi là một lỗi trong quá trình tối ưu hóa dây tóc, và không được chú ý trong ngành công nghiệp và sản xuất.
Until that magical organization, NASA, appeared on the stage of history, this new type of aerospace material with high temperature resistance, corrosion resistance, high strength and low density was reconnected to modern civilization and was named "carbon fiber".
Just as diapers, air-cushioned shoes, and dehydrated vegetables have all moved from NASA to the civilian field, carbon fiber, as the "new love" found by NASA in the material industry, is naturally valued by various companies to see if it can be the first. A person who eats crabs is the first to seize the market and make a fortune.
As a result, the United Carbon Compound Company UCC entered the carbon fiber development industry, and in 1959 developed the world's first listed viscose-based carbon fiber material Thornel-25.
Vào thời điểm đó, trong Chiến tranh Lạnh giữa Liên Xô và Hoa Kỳ, nhiều cuộc chạy đua vũ trang đã diễn ra. Nếu bạn có máy bay, tôi sẽ lên vũ trụ, và nếu bạn lên vũ trụ, tôi sẽ lên mặt trăng. Là một vật liệu có hiệu suất tuyệt vời trong lĩnh vực hàng không và quân sự, sợi carbon cũng đã được sử dụng rộng rãi.
Người đầu tiên lên mặt trăng: Armstrong
Kể từ khi Hoa Kỳ cần, sau đó có Nhật Bản thực hiện.
At that time, Japan, as the largest "trophy" of the United States in World War II, also began active research on carbon fiber.
In fact, UCC's Thornel-25 is actually not perfect. The technological name of carbon fiber was synonymous with banknotes in the 1950s. According to the price of gold at that time, carbon fiber of the same quality was more expensive than gold. The high cost of proper black gold became the biggest pain point of carbon fiber at that time.
Năm 1961, Akio Shinto thuộc Phòng thí nghiệm Công nghiệp Osaka đã phát minh thành công công nghệ điều chế sợi carbon dựa trên polyacrylonitrile (PAN) -.
Shinto Akio
Trước đây, sản lượng cacbon hóa của sợi viscose - của NASA tương đối thấp, chỉ 20 phần trăm. Nghĩa là, sau khi 100 kg sợi visco - được cacbon hóa, chỉ có thể thu được 20 kg sợi cacbon.
Theo công thức phân tử của visco, tỷ lệ nguyên tử cacbon là khoảng 44 phần trăm, nhưng trong quá trình cacbon hóa, một nửa số nguyên tử cacbon phản ứng với oxy, hydro và nitơ. Điều này cũng dẫn đến hiệu suất thấp hơn của sợi carbon dựa trên viscose -, không đạt yêu cầu.
Akio Jindo đã sử dụng PAN để có đặc điểm ổn định nhiệt sau quá trình ôxy hóa trước -, nghĩa là trong quá trình cacbon hóa, hoạt tính hóa học của các nguyên tử cacbon của sợi PAN không cao, và các nguyên tử cacbon có thể được được duy trì.
Facts have proved that Kondo Akio's judgment is correct. The carbonization yield of the process route he developed is between 50-60 percent , and the performance is far superior to viscose-based fibers. The conversion rate has risen, and the price has naturally fallen. Since then, PAN has quickly replaced viscose-based carbon fibers. Now the share of viscose-based carbon fibers is less than 10 percent , while PAN-based carbon fibers account for more than 80 percent of the share.
Với công nghệ điều chế bằng tay - tiền chất polyacrylonitrile đầu tiên, Toray đã đi đầu thành công trong việc chuẩn bị sợi carbon.
Subsequently, in 1971, Japan's Toray Company (Toray, English name 'Toray Industries, Inc) cooperated with United Carbon Compounds of the United States to produce T300 carbon fiber, and achieved mass production of 1 ton/month at that time.
Subsequently, Toray Company continued to upgrade the quality of carbon fiber along the T300, T800, T1000, and pioneered the addition of carbon fiber materials to sporting goods such as rackets, fishing rods, golf clubs, etc., which became a sought-after product in the sporting goods industry. Japan's Toray also rose to fame, becoming the world's largest manufacturer of carbon fiber materials.