元素百科介绍我国在碳纤维领域的自主创新和技术集成能力。碳纤维是一种强度大于钢、密度小于铝、不锈钢耐腐蚀、耐热钢耐高温、导电、电、热、力学等综合性能优良的新材料。由于其制造技术难度大、实用价值高，被业界誉为“黑金”。全球碳纤维核心技术在日本、美国等少数发达国家手中得到了牢牢控制，对中国碳纤维产业始终保持着严格的技术封锁。为突破这一封锁，在国家发改委的全力支持下，中国科学院山西煤化学研究所牵头的碳纤维制备技术国家工程实验室于2009年获批成立。
碳纤维制备是科学、技术和工程的有机结合
“碳纤维制备技术国家工程实验室旨在提高碳纤维制备技术的自主创新能力，突破核心技术，提高产业竞争力，以重大科研成果进一步研发和产业化为任务，以市场为导向，围绕新材料产业的发展需要，开展相关产业关键技术，提高碳纤维制备技术领域的自主创新能力。”实验室主任吕春祥告诉记者。
国家碳纤维制备技术工程实验室依托中国科学院山西煤化学研究所的建设，中国科学院宁波材料研究所、化学研究所、上海有机研究所为联合建设单位。实验室实行理事会领导下的实验室主任责任制，主席单位为中国科学院山西煤化学研究所。
“在国家专项资金的支持下，通过基础研究、工程研究、工业示范到工业应用的全过程研究，形成了具有独立知识产权的原创技术，实现了基础研究、高科技研究、工程和工业化技术的系统性和集成。”吕春祥说。
实验室针对碳纤维产业发展中的瓶颈技术，针对国家重大战略和国民经济需求。“通过集中科学院内外相关领域的优势，建立完整的聚丙烯腈碳纤维关键技术研究、工程研究和工业应用支持平台，开发一系列具有国际先进水平的碳纤维制备技术、设备和配套材料，建立碳纤维工艺规范、表征手段和技术标准，提高聚丙烯腈碳纤维领域的自主创新和技术集成能力。同时，实验室还应建立碳纤维领域产学研结合机制，与工业部门紧密结合，引领和推动高性能碳纤维的顺利开发和应用。
2010年，碳纤维制备技术国家工程实验室组织了第一届技术委员会第一次会议，技术委员会名誉主任、高级院士、技术委员会主任才宏年院士等国内碳纤维专家出席了会议，对实验室的发展提出了重要的建议和意见。会议上，前中国科学院副院长施尔说：“充分利用碳纤维制备技术工程实验室平台，做好碳纤维研发；冷静下来，坚持科学、技术和工程基础，占领碳纤维技术高地，使工程实验室真正成为中国碳纤维的新力量；与用户结合，促进应用研究；结合国家相关规划，抓住机遇，不求虚名，走出工程实验室发展的道路。”
占领碳纤维技术高地
近年来，国家碳纤维制备技术工程实验室围绕航空、航天、能源、交通等领域的重大战略任务和重点工程对碳纤维复合材料的迫切需求，建立了碳纤维制备工程技术平台，开展了丙烯腈聚合、原丝纺织、氧化碳化后处理等工程技术研究，开发了聚合反应器、纺织专业设备、氧化炉、高温碳化炉、石墨化炉等关键设备，碳纤维制备工艺及配套材料开发自主知识产权，形成一套技术及应用评价体系。
2009年，由中国科学院山西煤化工研究所扬州碳纤维工程技术中心研发生产的宇航级T300碳纤维实现了工艺定型和稳定供应。该技术突破了日本、美国等发达国家的技术和市场垄断壁垒，实现了前沿碳纤维的定位保障，满足了国家的重大需求。此后，实验室先后突破T700、T800碳纤维产业化技术在国家前沿领域重要设备的研究和生产中发挥了重要作用。高性能碳纤维的稳定大规模生产和新产品的持续研发，将极大地促进国内碳纤维和复合材料的发展，促进新材料产业的升级，也为我国国防和军事工业的发展做出有益的探索。
“碳纤维制备技术国家工程实验室抓住新材料产业作为战略试点产业的机遇，采用先进技术建设高性能碳纤维项目，加快高性能聚丙烯腈碳纤维项目建设，促进高性能碳纤维及其复合材料产业化技术和产品的发展。“吕春祥介绍，实验室技术支持扬州碳纤维工程技术中心、河南永煤碳纤维有限公司、常州中建科技发展有限公司、山西钢碳材料有限公司、浙江泰新材料有限公司等单位建设T300、T700、T800碳纤维工程研究平台和产业化基地，提高了我国碳纤维领域的自主创新和技术集成能力，对于满足碳纤维在关键领域的定位应用，抵御国外封锁具有重要意义。
碳纤维制备技术国家工程实验室建成以来，取得了丰硕成果，先后获得中国科学院杰出科技成就奖、山西省科技进步奖一等奖、国防科技局创新团队奖、国家科技进步奖二等奖，申请专利40余项，授权28项，在国内外期刊上发表研究论文60余篇。碳纤维制备技术国家工程实验室已成为碳纤维技术研发基地、产业化技术支持基地和碳纤维人才培养基地。
