
几克 “黑黄金” 拉动两架飞机!武汉团队打破垄断,国产大丝束碳纤维逆袭。
近日,武汉理工大学牵头的联合科研团队传来重磅喜讯:在高性能大丝束碳纤维领域实现重大突破,成功打通从原材料到下游制品的全产业链关键技术,构建起完全自主可控的技术体系和应用生态。这意味着,我国在高端碳纤维领域,终于摆脱了 “卡脖子” 的困境。
“想象一根只有头发丝八分之一粗的黑色丝线,把 4.8 万根这样的丝线织在一起,就是我们的大丝束碳纤维。” 项目负责人丁国平的描述很直观。这片厚度不足 1 毫米、宽度约 13 毫米的材料,单束就能吊起 1 吨重量,强度是钢的 7—9 倍,密度却只有钢的 1/4,耐腐耐高温,堪称材料界的 “优等生”。
它的应用价值有多惊人?用在汽车上,整车能减重 30%—50%,大幅降低油耗、提升续航;用在飞机机身、机翼上,可减重 20%—40%,让飞机飞得更远更经济;做成风电叶片,抗台风、抗变形能力翻倍,发电效率也随之提升。
要知道,过去我国碳纤维产业主要依赖单束 1000—12000 根的小丝束,成本高、价格贵,根本没法规模化应用。而单束 4.8 万根以上的大丝束碳纤维,才是全球普及应用的主流趋势,却长期被国外技术封锁。这次武汉团队不仅突破了干喷湿纺制备技术和成套装备,实现 48K 高性能(T700 级)大丝束稳定量产,还把成本降低了约 20%,曾经被严格封锁的成套装备,如今完全自主可控。
更关键的是,团队还解决了大丝束碳纤维成型时性能 “缩水” 的难题。他们研发出低黏度、高浸润性的树脂体系,还能根据需求赋予材料耐高温、防腐蚀等功能,让成品性能稳定可靠。目前,这项技术已经落地应用 —— 航天火箭发动机壳体、航空无人机舱段、船舶无人艇壳体、轨道交通货运车辆顶盖、高端机床碳纤维传动轴,这五类代表性产品都通过了关键性能验证,具备量产条件。
武重集团正高级工程师杨应虎的体验,更是直观体现了这项突破的价值。“机床主轴转得越快越稳,加工精度才越高。” 他说,最早用钢制传动轴,高速旋转易振动;后来换进口小丝束碳纤维轴,不仅价格高、交货周期长,核心工艺还被垄断。
而和武汉理工大学合作研发的大丝束碳纤维主传动轴,不仅保留了轻、刚性高的优势,工艺效率还实现质的飞跃,制备工艺全自主可控。在测试中,它完全满足甚至超越现有使用要求,能直接替代国外中高端产品,为 “工业母机” 关键零部件自主化补上了重要一环。
从实验室的技术突破,到产业链的落地应用,武汉团队用自主创新让 “黑黄金” 真正为我所用。未来,随着这项技术在更多领域推广,我国高端装备制造的底气,又将增添几分。

