國產碳纖維在電力行業(yè)應用關鍵技術開發(fā)

　　國家高技術研究發(fā)展計劃，簡稱863計劃，這源于1986年3月，面對世界高技術蓬勃發(fā)展、國際競爭日趨激烈的嚴峻挑戰(zhàn)，鄧小平在王大珩、王淦昌、楊嘉墀和陳芳允四位科學家提出的“關于跟蹤研究外國戰(zhàn)略性高技術發(fā)展的建議”上，作出“此事宜速作決斷，不可拖延”的重要批示。在此基礎上，黨中央、國務院果斷決策，于1986年11月批準啟動了以跟蹤國際高技術水平、縮小同國外的差距、力爭在我國有優(yōu)勢的高技術領域有所突破為目標的國家高技術研究發(fā)展計劃。863計劃是一項具有明確國家目標的國家科技計劃。目前正在執(zhí)行的是“十一五”863計劃。

　　“十一五”期間，863計劃以增強我國在關鍵高技術領域的自主創(chuàng)新能力為宗旨，主要解決事關國家長遠發(fā)展和國家安全的戰(zhàn)略性、前沿性和前瞻性高技術問題，重點落實《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》提出的前沿技術和部分重點領域中的重大任務，并統(tǒng)籌安排高技術的集成應用和培育新興產業(yè)生長點，發(fā)揮高技術引領未來發(fā)展的先導作用。

　　在“十一五”期間的863計劃中，也有與紡織行業(yè)相關的重點項目，在新材料技術領域中，“國產碳纖維在電力行業(yè)應用關鍵技術開發(fā)”名列其中。

　　■ 項目內容

　　隨著國產高性能碳纖維工程化技術取得重大突破，千噸級碳纖維裝置在國內陸續(xù)建立，推動國產碳纖維應用是促進我國碳纖維產業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。本項目以電力運輸和風力發(fā)電領域碳纖維復合材料應用為突破口，重點開發(fā)國產碳纖維復合材料導線及桿塔制備關鍵技術，降低輸電線路損耗；開發(fā)風力發(fā)電用國產碳纖維復合材料大型葉片關鍵技術，實現(xiàn)大型風機葉片減重。

　　通過國產碳纖維復合材料在電力行業(yè)的應用，提高輸電效率和風能利用率，推動相關產業(yè)的發(fā)展。項目設置 “國產碳纖維復合材料導線及桿塔關鍵技術開發(fā)”和“風力發(fā)電用國產碳纖維復合材料葉片關鍵技術研究”兩個課題。

　　■ 課題目標

　　國產碳纖維復合材料導線及桿塔關鍵技術研究目標：開發(fā)國產碳纖維導線及桿塔工程化關鍵技術，實現(xiàn)國產碳纖維復合增強導線及桿塔的穩(wěn)定、批量化生產。主要研究內容：國產碳纖維與玄武巖纖維混雜復合芯的優(yōu)化；高性能復合拉擠成型技術；復合芯導線可連續(xù)過滑車的接續(xù)金具及其保護裝置；復合芯導線在500KV及其以上等級高壓線路的應用；復合材料電力桿塔的結構優(yōu)化設計和推廣應用。主要考核指標：復合芯導線：單根長度≥7000m；抗拉強度2200～2400MPa；體積密度1.9～2.0g/cm3；線膨脹系數1.0～1.6×10-6/℃；強度損失≤5%（200℃、720h）；生產速度每分鐘≥1.5m；成本控制在鋼芯的4倍內。碳纖維復合材料桿塔：體積密度≤2.0g/cm3，常溫抗壓強度≥120MPa；耐電壓5000V/mm；工作溫度-50℃～120℃；阻燃性能：不延燃，符合A級阻燃要求；成本比鐵塔低10%以上。制備出碳纖維復合芯導線1.2萬公里、碳纖維復合材料桿塔5000基，在國內不同地域建立電力試驗線50條。