復(fù)刻《三體》飛刃 地表超強(qiáng)材料量產(chǎn) 國產(chǎn)T1000碳纖維亮相
科幻小說《三體》中描述了一種名為“飛刃”的物質(zhì)，能夠輕易切割鋼鐵巨輪。據(jù)央視新聞報(bào)道，中國科學(xué)院山西煤化所經(jīng)過多年研究，與相關(guān)單位合作成功開發(fā)出國產(chǎn)T1000級(jí)高性能碳纖維，其性能接近于“飛刃”。
這種國產(chǎn)T1000級(jí)高性能碳纖維由12000根單絲組成，每根單絲直徑不到頭發(fā)絲的十分之一，但強(qiáng)度極高。一米長的碳纖維重量僅0.5克，抗拉強(qiáng)度超過6600兆帕，可以拉動(dòng)約200公斤重物而不斷裂，是鋼材強(qiáng)度的7到8倍。
生產(chǎn)過程中，白色絲束先經(jīng)過氧化爐處理，顏色逐漸變?yōu)辄S褐色。隨后進(jìn)入關(guān)鍵的碳化階段，在1000至1500攝氏度高溫下，絲束中的氫、氧等雜質(zhì)被完全去除，只留下高純度的碳原子。在微觀層面，這些碳原子會(huì)形成堅(jiān)固的六邊形網(wǎng)絡(luò)——石墨烯片層。通過特殊工藝，這些片層被不規(guī)則地緊密連接并壓實(shí)，形成一個(gè)既有縱向也有橫向鎖定的超級(jí)立體結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)拉扯碳纖維時(shí)，力量會(huì)被均勻分散到數(shù)以億計(jì)的碳原子網(wǎng)上。
目前，這種被譽(yù)為“黑色黃金”的超強(qiáng)材料正逐步應(yīng)用于航空航天、國防軍工、新能源及高端裝備制造等領(lǐng)域，成為國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所作為一家專注于能源環(huán)境、先進(jìn)材料和綠色化工領(lǐng)域的科研機(jī)構(gòu)，在這一成果的研發(fā)過程中發(fā)揮了重要作用。該所成立于1954年，最初是中國科學(xué)院石油研究所的一個(gè)研究室，后遷至太原，并于1978年正式更名為中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所。
(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)
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