关于东丽公司新推出T1200的一些感想

-为艰苦奋斗中的同行们鼓劲

2023年10月30日，东丽公司通过官网发布了T1200的消息。一时间，点燃整个行业的情绪，各种评论漫天飞，“人工智能 原子级缺陷控制”技术，“大突破”，“遥遥领先”，“史上最强，中国还有多大差距？”……近期也有一些朋友私下与我交换对T1200的意见，我相信：过段时间，关心碳纤维事业发展的各级领导会来过问这个消息及国内碳纤维的发展现状。为此，谈谈我对这个消息的意见，抛砖引玉，供行业批判与更深入的思考。

（东丽官网原文）

NS1599 日本东丽推出新一代超高强度碳纤维TORAYCA®T1200，强度8.0GPa

Source: Toray’s Strategy for Carbon Fiber Composite Materials 2008

大家都理解了这个纳米尺度（或称之为原子尺度）的工作细度，但在实践中，并没有多少厂家如同东丽一样，借助世界最先进的分析检测仪器，去探究碳纤维的纳米（甚至埃米）的缺陷并做出相应的工艺优化。最早，我们通过“眼看、鼻闻、火烧”的老师傅经验法，后来进步到通过纤维的物理表征数据做工艺优化，还未进步到借助先进仪器来优化工艺的地步。这方面，我们需要向东丽认真学习。

首先，拉伸强度比T1100提高1Gpa, 而拉伸模量对比T1100不升反降, 这就形成了较高的断裂伸长率2.5%。航空复合材料最关心的指标是CAI (冲击后抗压缩强度)及耐温性。从CAI的角度，纤维性能、浆料、树脂各自承担了怎样的作用，这里面涉及很多深奥的复材力学知识，我也不懂，只能提问：传统的做法是对树脂增韧，纤维本身增韧是否有助于提高CAI指标？另外，从直观感觉：碳纤维单丝直径降低是不利于CAI的提高的，从上面的数据，T1200对比T1100及T800直径越来越细。实践证明，细旦化是提升纤维力学拉伸与模量性能的捷径，因此而带来的CAI或者非冲击压缩性能的降低，是否值得？或者，T1200对复合材料的增韧效果是否会真正体现出来？我们拭目以待。

新闻稿第三段结尾“The company developed T1200 at a new facility within the Ehime Plant”公司在爱媛工厂的一套新装置上开发的T1200。这套装置到底新在哪儿？革新或是革命性创新？

东丽今天的领导地位是通过半个世纪的历史累积奠定的，宣布T1200的意义之一是告诉市场：在未来的历史中，无论怎么竞争，我还依然是龙头老大。我们想一想，曾经在碳纤维历史长河中的著名公司：杜邦、巴斯夫、BP、联合碳化物、罗罗发动机、英国皇家航空研究中心、英国原子能研究中心…… 真可谓“大江东去，浪淘尽，千古风流人物”，唯有东丽依然屹立于潮头！五十年的坚守，上千亿日元的科研投入，直到2014年获得波音大订单，才在财务上为集团作出贡献，这种伟大在全世界都稀有。对于新兴国家的碳纤维企业，尤其是我国的碳纤维企业，我不知道在东丽眼中：他们是“暴发户”还是“后生可畏”？可能是也带有复杂的情绪吧，这是我解读从这段文字背后的一点感受。

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T1200是否会成为碳纤维行业发展的风向标？

我的回答是：风向标之一。

任何一种材料，追求更高性能是必然规律,碳纤维的理论性能：理论强度180Gpa （贺福老师教科书说法，东丽说法是130Gpa）,拉伸模量1020Gpa。1960年美国UCC 帕尔马技术中心罗格贝肯教授就制备出强度拉伸20Gpa，模量700Gpa 的石墨晶须，同一中心在1975年制备的沥青基就到830Gpa 模量（目前最高965Gpa）。综合上述事实，T1200的8Gpa 315Gpa，是碳纤维进步阶梯中的过程，碳纤维依然有巨大的进步空间。

碳纤维已经形成产业并形成了商业。在五彩缤纷的商业世界中，如同汽车世界，既有价格上亿人民币的劳斯莱斯浮影（全球限量发售3台），也有累计销量数千万辆的丰田卡罗拉，都有其存在的价值。而在碳纤维世界中，更广泛的情况是：性价比是王者。无论是提升性能，还是降低成本，均可取得成功。当然，现实世界中，通常是两者并行的。

我们也不得不注意一个“曲高和寡”的普遍现实，尤其是新材料的应用。如上所讲：东丽T800是1984年研制成功的。经过了30年，直到2014年，东丽才与波音签署了万亿日元（当年约合人民币526亿元）的大单。而1986年研制成功的T1000, 2014年研制成功的T1100G，至今还没有大订单的报道。这当然也是碳纤维的宿命及东丽伟大的一面。

实践也多次证明：高性能纤维不是一定可以转化成高性能的复合材料。“曲高和寡”不仅仅是碳纤维与应用的关系，还指碳纤维与树脂（含浆料）的关系。简而言之，就是树脂如何把纤维“粘牢”，以去实现纤维本身并不擅长的抗压。纤维性能越高，表面处理技术就越难，匹配的树脂（浆料）技术就越难。从碳纤维-预浸料-复材结构-参与飞机设计，过程极其艰难，这是东丽伟大的另一面，值得中国同行学习。

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总结

根据上面的解读、猜测与思考，我们认为：

1. 东丽公司作为伟大的业界龙头，他本次宣布的T1200是对行业有重大影响的：碳纤维依然有巨大的技术发展空间，技术驱动产业发展的魂不能丢；
2. 追求高性能是碳纤维的本能与必要，需要企业与全社会持续下功夫；

3. 碳纤维的发展不是一味追求性能的，必须根据企业的特点及可为的应用领域 （比如军品或商用飞机的碳纤维就并非家家可为），在性价比之间选择当期发展之重点；

4. 碳纤维的发展也不是一味追求“拉伸性能”的，要熟悉复合材料，要根据具体应用，定义核心参数，针对具体应用发展碳纤维特色品种。每家企业要意识到：产品同质化价格血拼，市场就没有赢家。

5. “青山依旧在，几度夕阳红”，行业依然在成长与发展中；无论当前的困难如何，我们应学习五十岁的东丽“惯看秋月春风”，勇往直前！

作者：林刚

来源：赛奥碳纤维技术