國產碳纖維在電力行業應用關鍵技術開發

　　國家高技術研究發展計劃，簡稱863計劃，這源于1986年3月，面對世界高技術蓬勃發展、國際競爭日趨激烈的嚴峻挑戰，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略性高技術發展的建議”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、力爭在我國有優勢的高技術領域有所突破為目標的國家高技術研究發展計劃。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新能力為宗旨，主要解決事關國家長遠發展和國家安全的戰略性、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展規劃綱要（2006～2020年）》提出的前沿技術和部分重點領域中的重大任務，并統籌安排高技術的集成應用和培育新興產業生長點，發揮高技術引領未來發展的先導作用。

　　在“十一五”期間的863計劃中，也有與紡織行業相關的重點項目，在新材料技術領域中，“國產碳纖維在電力行業應用關鍵技術開發”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建立，推動國產碳纖維應用是促進我國碳纖維產業持續發展的重要措施之一。本項目以電力運輸和風力發電領域碳纖維復合材料應用為突破口，重點開發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；開發風力發電用國產碳纖維復合材料大型葉片關鍵技術，實現大型風機葉片減重。

　　通過國產碳纖維復合材料在電力行業的應用，提高輸電效率和風能利用率，推動相關產業的發展。項目設置 “國產碳纖維復合材料導線及桿塔關鍵技術開發”和“風力發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：開發國產碳纖維導線及桿塔工程化關鍵技術，實現國產碳纖維復合增強導線及桿塔的穩定、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化；高性能復合拉擠成型技術；復合芯導線可連續過滑車的接續金具及其保護裝置；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。