深化推进计量与碳纤维财产交融开展

  2017年12月,原国度质检总局同意依托威海市产品格量尺度计量查验研讨院筹开国家碳纤维财产计量测试中心(以下简称“中心”)。中心筹建以来,以财产需求为导向,建立国度碳纤维财产计量测试同盟和团结实行室,搭建了计量大众办事平台,展开产学研用互助,将计量办事无效融入碳纤维研发、消费、检测和使用全历程,在推进财产计量与财产交融开展方面举行了正探究。


  1 展开要害个性计量技能研讨及使用

  中心在走访企业历程中理解到,现在国际碳纤维企业均接纳折光仪测定法举行凝结浴浓度测试,无法及时精准测控凝结浴浓度。针对企业这一个性题目,中心研制了二甲基亚砜凝结浴浓度在线丈量办法,并研制了丈量安装。现在,该安装乐成使用于国际多家碳纤维龙头企业,完成了凝结浴浓度消费线原位、在线、及时和主动测控,丈量数据可及时存储和追溯盘问,进步了凝结浴浓度控制维度和正确度,低落了原丝分歧格品率。


  中心在为某企业展开原丝残留测试历程中发明,行业内接纳的测试办法都因此水为提取剂,因提取温度较高会使提取物产生剖析,致使残留溶剂提取不充实、提取服从低,招致测试后果禁绝确。为此,中心研讨订定了“碳纤维原丝中残留二甲基亚砜非水提取技能及测试办法”,新办法接纳以丙酮为提取剂,使用紫外分光光度法测定,使溶剂残留提取更充实,测试后果更正确、牢靠。该办法已转化为集团尺度公布实行,为企业提拔原丝质量发扬了紧张作用。


  以上两个项目科研效果均弥补了国际空缺。另“一种小口径外,中心依据企业需求,先后展开了液体流量计在线校准办法及校准安装”等7个计量测试项目研讨,7项科研效果均在有关企业乐成转化使用,协助企业办理了无法在线校准或测试等困难。


  2 展开测试办法研讨,订定尺度和标准

  现在,国际尚无公然利用的上浆剂测试评价办法。针对这一题目,中心团结有关单元展开环氧树脂上浆剂功能综合表征办法研讨,颠末少量实验和比对数据剖析,订定了《上浆剂透过率的测定》等8个测试办法,并起首转化为企业尺度利用,为上浆剂质量内控提供办法根据,同时为下一步国度或行业尺度订定提供验证数据支持。别的,中心还掌管或到场订定《高模量碳纤维用石墨化炉技能条件》《聚丙烯腈基碳纤维大丝束原丝》等相干国度、行业及集团尺度、标准合计26个,为配备制造、产品消费和原辅料质量控制提供了尺度根据。


  3 展开重点项目计量保证办事

  山东省威海市、淄博市于2020年、2021年先后启动高模高强碳纤维和大丝束碳纤维制备财产化项目建立。中心颠末深化调研,定制计量保证方案,为项目建立提供计量设计、要害参数丈量测试、计量反省、计量校准、技能培训及技能征询等集成式计量保证办事。在项目设计阶段,引导企业展开炉温波动度、炉内氧含量等要害设计参数丈量验证,展开测控仪表选型和安置设计,确保切合工艺设计和丈量标准要求;引导对小口径质量液体流量计举行管路优化设计,完成在线校准。在原辅料优选阶段,为企业提供丙烯腈、上浆剂、油剂等原辅料要害参数测试。在试消费和消费阶段,引导企业对纺丝液喷丝压力、凝结浴浓度、预氧化温度等历程要害参数举行丈量,包管工艺参数的精准测控。在碳纤维要害功能目标验证阶段,为企业展开碳纤维石墨化布局测试,剖析石墨化历程中碳化学布局演化的纪律、异同及形成这些差别的缘故原由,为要害功能目标验证、石墨化工艺参数优化和固化提供正确实验数据支持。现在,共为两家企业展开计量技能培训42人次;展开原辅料、原丝和碳纤维石墨化测试合计320批次,工艺参数丈量157项次,为企业校准和反省计量仪表537台(件);召开题目讨论会6次,现场征询办理计量测试困难18个。


  “十四五”时期,进步碳纤维制备技能成熟度和产品格量,完成碳纤维大范围高效低本钱化消费,更高功能的碳纤维制备工程化和财产化是碳纤维财产开展的次要目的。中心将紧跟财产开展需求在以下几个方面发力。


  (1)创建和美满协同创新的体制机制。中心要依托和团结国度威望计量技能机构,实时吸取最新计量底子科研效果,提拔为财产办事的量值溯源才能和丈量测试才能。美满同盟、团结实行室等协作机制,深化推进产学研用互助,展开技能人才团结培育和科技互助,推进科研效果实时转化使用。


  (2)聚焦财产要害个性技能,打破“洽商[qià shāng]”困难。重点展开温度、压力和流量等丈量传感器在线校准技能研讨,完成丈量安装在线校准;研发原辅质料、原丝、碳纤维要害布局及身分、归天特征等参数测试尺度物质,确保丈量数据溯源和丈量后果的正确、牢靠;展开低温碳化炉温度、纺丝液黏度、喷丝板干净度等要害参数丈量技能研讨和配备研制,办理要害参数测控困难;展开碳质料微观布局精细丈量,以及丈量数据的统计、剖析和使用;展开原辅料功能表征办法研讨,订定相干尺度,提拔原辅料质量控制程度。


  (3)提拔计量保证才能和智能化程度,整合和优化保证资源,渐渐办理要害参数在线丈量和量值溯源困难,助力开辟丈量数据主动收罗和近程测控技能,为财产提供计量保证办事。


  (4)推进美满企业计量系统。发扬中心引领作用,引导企业加大计量投入和计量技能人才培训力度,创建健全丈量办理系统,强化对丈量历程、丈量数据的办理。中心将正创建与战略性新兴质料高质量开展相顺应的先辈丈量系统,推进计量与财产深度交融,为完成“质料强国”提供强无力的计量技能支持和保证。


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