山東省碳纖維工程技術(shù)研究中心擁有國內(nèi)領(lǐng)先或國際先進水平的研究開發(fā)平臺及分析測試條件。包括聚丙烯腈原液聚合裝置、聚丙烯腈原絲制備試驗線、預氧化裝置、高低溫碳化裝置、氮氣純化裝置、碳纖維表面處理裝置、水處理設(shè)備等,以及聚合實驗室、原料純化實驗室、紡絲實驗室、預氧化碳化實驗室、電器控制室、性能測試室等研究條件,還建成了碳纖維復合材料研究平臺,設(shè)計定制或購置了一批性能優(yōu)良的用于開展碳纖維及其復合材料研究的儀器設(shè)備,其中包括注塑機、纖維纏繞機、雙螺桿擠出機、模壓裝置、混料機、拉擠裝備、高溫真空爐、浸漬裝置等,擁有法國ESI 復合材料仿真軟件。此外,山東大學材料學院為碳纖維中心研究工作的開展提供了包括高分辨電子顯微鏡、場發(fā)射電鏡、透射電鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、熱分析儀和紅外光譜儀等先進的分析測試條件,可滿足碳纖維及其復合材料在多領(lǐng)域應用的開發(fā)需求。
高性能碳纖維復合材料是作為結(jié)構(gòu)、功能一體化的典型先進復合材料,是航空、航天、軍工領(lǐng)域不可缺少的戰(zhàn)略物資,更是未來低碳及先進制造業(yè)輕量化、高強化等科技進步的核心材料。碳纖維復合材料以其優(yōu)異的性能在風力發(fā)電、電力輸送、石油開采、CNG 儲存、氫能源開發(fā)應用等能源領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。碳纖維工程研究中心以國家重大需求和市場需求為導向,以高性能纖維及其復合材料制品為中心,以圍繞纖維及其制品的配套裝置、原輔料開發(fā)、設(shè)計施工、軟件平臺建設(shè)等為重點延伸項目,著力開展碳纖維復合材料制品的前瞻性、戰(zhàn)略性應用研究和產(chǎn)品開發(fā),促進相關(guān)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化,為碳纖維科技的推廣提供平臺,推動和促進高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為產(chǎn)品開發(fā)及應用推廣提供強有力的技術(shù)保障。
碳纖維工程研究中心研發(fā)團隊以工業(yè)用碳纖維復材制件成型共性關(guān)鍵技術(shù)為突破口,聯(lián)合社會優(yōu)勢資源及權(quán)威機構(gòu),通過對新技術(shù)和方法的探索研究,突破碳纖維產(chǎn)業(yè)化應用技術(shù)難題,并配套開發(fā)提供設(shè)計、材料、工藝、裝備、檢測、施工于一體的產(chǎn)業(yè)應用技術(shù)保障體系,解決產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、應用標準化、穩(wěn)定性問題,開拓碳纖維復材應用范圍,通過創(chuàng)新官產(chǎn)學研用發(fā)展模式,推動我國碳纖維及復合材料的探索發(fā)展。
(1)國家課題攻關(guān),瞄準理論前沿與應用研究。中心研究團隊完成了國家“863”課題5項,“973”課題4項,自然科學基金、國防軍工、國際合作課題16項。2006年開始研發(fā)的干噴濕紡超高強度碳纖維制備關(guān)鍵技術(shù),采用水相沉淀聚合,DMSO干噴濕紡工藝成功開發(fā)T800、T1000級別原絲及碳纖維,極大地降低了碳纖維生產(chǎn)成本。開發(fā)的碳纖維復合芯導線及應用技術(shù)突破了國外對碳纖維導線技術(shù)封鎖。開發(fā)的碳纖維抽油桿技術(shù)填補了國內(nèi)空白。將材料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與計算機模擬及人工智能相結(jié)合,搭建智能工廠應用模式,幫助企業(yè)實現(xiàn)了工信部智能制造新模式項目的應用。
(2)服務(wù)企業(yè)發(fā)展,助力產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。中心研究團隊以市場需求為導向,以成果促經(jīng)濟發(fā)展為目標,助力社會資本、優(yōu)勢互補、精準服務(wù)、幫助企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。其中,碳纖維復合拉擠集成技術(shù)的開發(fā)及應用系列技術(shù)推廣,在國內(nèi)6家企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,向12家企業(yè)輸出了產(chǎn)業(yè)技術(shù),碳纖維復合芯導線實現(xiàn)了國內(nèi)掛網(wǎng)里程過萬千米,建立了核心自主知識產(chǎn)權(quán)體系,打破了國際壟斷,綜合水平國際領(lǐng)先,體現(xiàn)了科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力。
(3)細化領(lǐng)域,深化專業(yè),培養(yǎng)人才梯隊。中心團隊注重自身能力建設(shè),立足獨立培養(yǎng)與高端引進人才相結(jié)合,快速提升團隊的實力和水平。團隊圍繞基礎(chǔ)研究及項目建設(shè)開展人才技能提升,堅持以重大項目為抓手,縱向課題與橫向課題同期推進,理論研究與產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)開發(fā)共同發(fā)展,通過解決項目的關(guān)鍵技術(shù)難題、創(chuàng)新技術(shù)方法,推動技術(shù)團隊建設(shè)。同時幫助企業(yè)培養(yǎng)高級技術(shù)人員,領(lǐng)銜建立專項小組下的專項科技小團隊,多團隊組合作戰(zhàn),交叉學習,共同提高。中心已累計培養(yǎng)高級專業(yè)人才100余人為行業(yè)貢獻力量。
中心產(chǎn)品展示
(4)建設(shè)平臺基地,拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展,維護行業(yè)健康。中心團隊探索建立官產(chǎn)學研用模式,加強企業(yè)技術(shù)合作和成果轉(zhuǎn)化的同時,深化政府平臺建設(shè),共建科技成果孵化基地,在電力、油田、軍工、紡織等領(lǐng)域快速實現(xiàn)復合材料制品產(chǎn)業(yè)化。同時,與終端產(chǎn)品應用的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)研究機構(gòu)建立深度合作,穩(wěn)固應用技術(shù)研究開發(fā),以建設(shè)國際化水平的分析測試中心、國內(nèi)碳纖維大數(shù)據(jù)中心為目標,搭建行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)公共服務(wù)平臺;以維護行業(yè)健康發(fā)展為目標,協(xié)同產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)建設(shè)標準化技術(shù)委員會。
(5)協(xié)同規(guī)劃聯(lián)動,布局創(chuàng)新發(fā)展。碳纖維行業(yè)是技術(shù)和資金高度密集型行業(yè),對內(nèi)需要巨大投資,對外面臨國際巨頭的打壓,所以必須要整合資源,形成規(guī)?;纳a(chǎn)力,參與國際競爭。只有通過產(chǎn)業(yè)布局的體系化、系統(tǒng)化,才能最大化壓縮成本,增加盈利點,提高市場競爭力。
山東省碳纖維工程研究中心團隊重視開展國內(nèi)外交流合作,在國內(nèi)與北京化工大學、天津工業(yè)大學、東華大學、中國海洋大學、濟南大學、山東建筑大學等高校研發(fā)機構(gòu)保持合作互動,與中科院化學所、中科院山西煤化所、中航復材、航天科技、中國建材等科研院所及領(lǐng)軍企業(yè)開展產(chǎn)業(yè)鏈配套、聯(lián)合創(chuàng)新、科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化、人才交流合作等。與臺灣(中國)臺塑集團共建碳纖維及復合材料應用中心;在山東大學-澳大利亞斯威本科技大學聯(lián)合招生培養(yǎng)模式開展的同時,探索與澳大利亞斯威本科技大學建立聯(lián)合研究中心,合作開展氫能相關(guān)研發(fā)計劃。對接國外多所高等院校和科研機構(gòu)及應用企業(yè),探索通過共建方式打造一批聯(lián)合實驗室、技術(shù)轉(zhuǎn)移中心、技術(shù)示范與推廣基地等國際科技創(chuàng)新合作平臺。
山東省碳纖維工程研究中心積極探索行業(yè)發(fā)展的共性關(guān)鍵問題,通過對碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈終端應用范圍的開拓,聯(lián)合國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)及應用龍頭企業(yè)、產(chǎn)業(yè)內(nèi)專業(yè)研究院等,用技術(shù)開拓帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形式,拉動提升國產(chǎn)碳纖維及其復合材料生產(chǎn)應用技術(shù)水平。中心技術(shù)團隊以勇攀巔峰的科學精神,砥礪前行的思想意識,嚴謹擔當,精益求精,立志為國家科技事業(yè)發(fā)展、為地方經(jīng)濟建設(shè)、為產(chǎn)業(yè)提升貢獻力量。