巴合提·叶斯木汗 赵子海

摘要：碳纤维及其复合材料是一种新兴的国家战略性材料，广泛应用于航空航天以及兵器等重要的国防工业领域当中，不过现阶段我国的碳纤维生产技术同国外发达国家相比还有这很大的差距，材料核心技术和专用装备水平还比较落后，产品性能的稳定性也比较差，同时还缺少相应的标准、检测、评价、计量还有管理等支撑体系，本文则对建设国家产业计量测试中心的必要性进行重点的分析，希望本文所作分析能够为有关研究人士带来借鉴和参考。

关键词：产业计量;测试中心;碳纤维

前言：为了使我国的新材料产业得到快速的发展，早在2016年12月，国家工信部等四部委就联合发布了有关新材料产业发展的指南性文件，共计公布了十个大类的关键战略材料，碳纤维及其复合材料就是其中之一，同时还提出了“强化材料产业协同创新体系建设，建立新材料产业计量测试服务体系”的相关要求。所以，应该为碳纤维及其复合材料产业进行计量服务模式上的创新，使计量服务链得到进一步的延展，在创新计量科技水平的基础上，打造国家碳纤维及其复合材料产业计量测试中心，使产业质量得到进一步的提升。

1.建设国家碳纤产业计量中心是我国战略性新兴材料产业发展规划的需要

碳纤维是战略性新兴材料的一种，因为碳纤维在很多重要的国防工业领域当中都有非常重要的用途，比如说航空航天和兵器制造等，西方的一些发达国家一直都把碳纤维当作是军用物资，对生产技术的转让实行严格的封锁。截止到2018年，我国总计有26家从事碳纤维生产的企业，其中只有不到3家企业能够为我国的军工领域生产出符合军工标准的碳纤维。2016年我国的碳纤维市场一共需要生产出大约一万七千吨的碳纤维来满足军用和民用的需求，但实际上我国的实际产能仅能达到需求量的两成左右，其他大多数都需要依靠进口。西方一些发达国家销售给我国的大部分都是一些技术含量比较低的大丝束碳纤维，而相对的技术含量比较高的高端小丝束碳纤维基本上都被要求禁止向我国运输和销售。所以，为了我国的国防领域和民用工业日益增长的碳纤维需求能够得到充分地满足，从战略层面上就应该做好碳纤维产业的升级发展与不断强化，国家也应该把碳纤维当作是一项战略性的新兴产业，纳入到国家的发展与规划工作中来。

2.建设国家碳纤产业计量中心是促进产业转型升级、提高产品质量的需要

同西方一些发达国家比起来，我国自主研发和生产的碳纤维在质量上还是有一定的差距的。举个例子，在力学性能方面，一些发达国家，比如说日本和美国等，其生产出来的T1100级碳纤维强度基本上能够达到6.6GPa，模量基本上可以达到324GPa，相比之下即便是我国生产出来的级别最高的T800级，强度也未能超过6.0GPa，模量也未能超过300GPa;在致密性方面，日本和美国这些发达国家生产出来的碳纤维体密度大概是每立方米1.81克，而同样是我国生产出来的级别最高的T800级碳纤维体密度也未能达到每立方米1.79克;在产品稳定性方面，日本和美国等发达国家生产出来的碳纤维性能，其离散型CV值要比1小，而我国碳纤维的CV值却比3还要大。由于我国生产出来的碳纤维质量还不是非常稳定，在一定程度上提高了碳纤维的断丝率以及废品率，使得生产成本很难得到根本上的控制，这也是导致碳纤维产业的产能比较低的一项重要原因。目前，主要有两方面因素影响了我国碳纤维的质量，其中一个是发达国家对石墨炉还有碳化炉等关键设备的技术封锁，另外一个更为主要的原因是我国的碳纤维生产工艺技术水平还比较落后，在实际生产的过程总，并没有对一些比较关键的参数进行精准的测试，也未能实现在线监测与仪器校准，导致碳纤维在制作过程当中的质量并不是非常稳定。从现阶段碳纤维的质量情况上看，一定要对产业计量中心进行建设，应该严格按照产业发展的需求对产品计量中心进行建设，为碳纤维及其复合材料的生产企业提供更加有针对性、更加迫切需要的在线关键参数测试，研究测量技术、测量设备，还有材料性能检测方法，使目前面临着的技术瓶颈得到进一步的突破。

3.建设国家碳纤维产业计量中心是推进产业制造智能化的需要

因为我国的碳纤维设备制造行业发展的比较晚，目前设备制造自动化与设备制造信息化还处于一个起步的阶段，自然使得我国的碳纤维制造智能化发展特别缓慢。其中最主要的一个原因就是，目前仍没有对碳纤维生产过程中的温场、风场、纤维张力场等重要的参数进行实时的监测，也没有对重要的数据进行采集和分析，更没有对生产的关键领域和关键参数进行实时在线的跟踪与控制。所以，国家要求各个碳纤维生产企业在实际生产过程中，应该对智能制造进行全面地推进，在生产过程中对关键节点的参数数据进行实时的在线采集工作，构建产品性能数据库，实现对生产工艺的全面精准控制，使产品质量的稳定性得到进一步的提升，同时也使得产品的质量能够实现可追溯。

4.建設国家纤维产业计量中心能够使公共技术服务平台对产业发展的基础支撑作用得到充分的发挥

现阶段，我国大多数从事碳纤维有机材料研究工作的科研院所都在北京和上海这类大城市当中，距离碳纤维生产基地的距离比较远，因此研究普遍比较偏向理论，没有实现与产业的高度联系，也未能在第一时间实现对一线工艺生产技术的追踪以及研究。目前国内也没有专门从事碳纤维生产过程测试与测量技术和设备的系统性研究与开发的专业性机构，所以，产业计量中心最好应该建设在产业基地当中，可以把产业园区当作依托，把产业计量中心当作基础，把计量技术服务充分融入到产品设计、产品研制、产品生产、产品试验、产品使用等产品的全生命周期当中。打造专业的碳纤维及其复合材料产业计量测试合作联盟，使国家的人力资源、设备资源以及技术资源都能够得到充分地整合。

结语：综上所述，建设国家碳纤维及其复合材料产业的计量测试中心可以说是一项非常具有挑战性的工作，在建设计量测试中心的过程中，首先应该建立起一支强有力的产业计量联盟，联盟的成员可以包括一些专业的计量技术机构、高等院校、科研院所，还有骨干企业等，为产业计量科技创新工作打造一个专业的服务平台，共享开放的计量技术资源，使产业经济实现更加纵向深入的发展。

参考文献

[1]曹进喜，赵德明，迟军科，宫汝燕.结合实例 浅议建设国家产业计量测试中心的必要性[J].中国计量，2018（02）：48-49.

[2]曹进喜，迟军科，赵德明.浅议建设国家产业计量测试中心的必要性[J].工业计量，2018，28（01）：8-10.