有一种新型尖端材料
只有人头发丝粗细的十分之一
筷子粗细的一小束
却能拉动两架C919大飞机
这就是被称为“黑黄金”的
碳纤维
从造不出一块玻璃钢
到碳纤维产能世界第一
中央企业在复合材料领域
不断实现关键技术突破
以“国之大材”
助力中国“智”造一路向前
今天带来《国家工业密码》有声故事
第八集
《玻璃钢，是玻璃还是钢？》
碳纤维
虽然被叫做“黑黄金
但事实上，有些高性能碳纤维
比黄金稀缺
先来看看它有多优秀吧
碳纤维
用于制造列车
可以助力提升车辆速度
中国建材助力全球首列商用碳纤维地铁列车问世
碳纤维
用于航空航天
可以助力载人飞船
更轻更强，承载能力更大
神舟载人飞船用的推进分系统主承力薄壁加筋截锥，是我国载人航天史上首次使用的大型碳纤维复合材料制品
碳纤维
用于风力涡轮机叶片
可以增强叶片刚性，提高发电效率
中国建材碳纤维已经成为海陆叶片大型化发展的刚需
碳纤维
用于建筑工程
可以提高房屋抗震性能和承载能力
中国建材助力建造国内首例应用千吨级碳纤维索锚体系的斜拉索车行桥——徒骇河大桥
要知道
碳纤维这么好
生产却相当复杂
长期以来
碳纤维技术一直是美国和日本独霸
就连前苏联也没能攻克这个难关
而在60多年前
别说碳纤维了
我国在复合材料领域
就连一块玻璃钢也造不出来
玻璃钢：不是玻璃不是钢
玻璃钢和碳纤维有啥关系呢？
不妨先来拆解一下玻璃钢的制作过程：
将玻璃熔化后拉成很细的纤维丝
再与树脂结合
就形成了玻璃钢
这样做的目的只有一个
得到一种强度更高的复合材料
玻璃纤维和碳纤维一样
在复合材料中都起到纤维增强的作用
中国建材生产的玻璃纤维成品
因此，玻璃钢既不是玻璃，也不是钢
本质上它是一种塑料
那为什么叫玻璃钢？
时间来到上世纪50年代
时任重工业部副部长的赖际发同志
率团访问苏联时
看到坦克外壳
经受原子弹爆炸后的高温烧蚀
仍然完好无损
这种制作坦克外壳的特殊材料就是玻璃钢
回国时
他特意带回了一块材料样品
他想
咱们中国也一定要做出这种材料！
1958年
玻璃钢的研制工作启动了
从原建筑工程部玻璃陶瓷研究院
（中国建材子企业中国建材总院前身）
抽调了7名同志组成科研小组
开始从苏联带回的样品摸索着搞
中国第一块玻璃钢
值得庆幸的是
无碱玻璃纤维首先被成功研制出来了
怎么将这些玻璃纤维压制成板呢？
当时不掌握热压工艺技术
在一遍一遍的反复试错中
烘干材料用的烘箱就爆炸了两个
终于在4个月后
科研小组成功压制出了
我国第一块玻璃钢板
它长1.2米、宽0.5米，厚5毫米
放到现在根本算不上什么
可在当时却实现了“零”的突破
1957年11月12日，朱德委员长亲临建筑材料工业研究院（中国建材子企业中国建材总院前身）视察，高兴地指出，玻璃纤维很有用，要继续搞下去，争取能成批生产。
第一块玻璃钢研制成功
赖际发兴奋地说：
“国外把这种产品叫‘增强塑料’，
我看它强度相当于钢材，
又含有玻璃组分，
也具有玻璃那样的色泽，
就叫‘玻璃钢’吧。”
从此
“玻璃钢”一词沿用至今
中国复合材料工业也就此起步
玻璃钢在中国的首次应用
是在国防军工事业中
特别是在“两弹一星”等重大工程中
发挥了重要作用
而到了上世纪80年代
浴缸、整体浴室、火车窗框等产品
相继问世
玻璃钢逐渐走进寻常百姓家
成为了我们日常生活中广泛使用的材料
玻璃钢只是复合材料的一种
我们应该已经能猜到
“复合材料”有多强大了：
理想的耐热性
优异的耐腐蚀性
更重要的是
它只有普通钢材重量的1/6到1/4
步履不停的工业化技术
推动着复合材料不断迭代
又一种性能更高的新材料出现了
就是开头提到的碳纤维
碳纤维：强韧与轻盈的新材料之王
要想制造出这样的“黑黄金”
我们又经历了怎样的升级打怪之路呢？
事实上
我国碳纤维材料研究起步很早
1960年就开始了
但进展缓慢
上世纪90年代
体育用品需要更加高强轻质的材料
钓鱼竿从玻璃钢逐渐进入碳纤维复合材料时代
国产钓鱼竿使用的碳纤维材料需要从日本采购
却经常供应受限
还时不时通知性涨价
于是碳纤维的研发
从钓鱼竿这个民用领域开始突破了
中国建材高性能T300碳纤维生产线
随着更多技术的掌握和应用
2008年
我国自主研制的T300级碳纤维成功量产
终于打破了美日垄断！
中国建材T700级碳纤维生产线
四年后
国产T700级碳纤维技术
就达到了国际先进水平
2020年
日本对我国实行了
高端碳纤维材料禁售的政策
不卖了！
日本人没想到的是
我们早就不用买了！
我国成为了继日美之后
第三个掌握超高性能碳纤维工业技术的国家
中国建材T1000级碳纤维生产线
时至今日
在中国建材车间
自动化生产线正开足马力生产
一束束原丝向远处有序延伸
经过预氧化、低温碳化、
高温碳化、烘干等工序
被缠绕成一轴轴高性能黑色碳纤维
干喷湿纺技术是生产高性能碳纤维的
先进工艺路线
中国建材以自主化、规模化为目标
持续进行自主工艺研发和关键配套装备研制
已逐一攻克了干喷湿纺碳纤维核心技术难题
并实现产业化
中国建材全球首创干喷湿纺大丝束产品
目前
中国碳纤维已经实现自给自足
运行产能几乎占全球产能一半
雄踞世界第一
当中国的高性能碳纤维“开花结果”之时
国际市场碳纤维价格应声回落
中国建材中复神鹰西宁公司是全球单体规模最大的全流程碳纤维生产基地
从第一块玻璃钢
到复合材料领域多项世界第一
从研究院所走向普罗大众
曾经“高不可攀”的新型尖端材料
推动着中国“智”造不断向前
更在热浪滚滚的产业升级中
造福着你我生活
（撰稿丨郎媛
内容来源 | 中国建材）
