近日，中國(guó)科學(xué)院寧波材料所碳纖維及其復(fù)合材料團(tuán)隊(duì)（以下簡(jiǎn)稱“寧波材料所碳纖維團(tuán)隊(duì)”）在高性能碳纖維領(lǐng)域取得新進(jìn)展，開創(chuàng)性研發(fā)的M55X型高強(qiáng)高模高延伸碳纖維的力學(xué)性能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化提升，經(jīng)過國(guó)內(nèi)專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，該型碳纖維拉伸強(qiáng)度達(dá)到5.18GPa、拉伸模量544GPa、斷裂伸長(zhǎng)率0.95%。與今年1月，日本東麗最新研發(fā)出的M46X型碳纖維（拉伸強(qiáng)度5.0GPa、拉伸模量437GPa）相比，力學(xué)性能上具有一定的先進(jìn)性。
　　
 
　　2016年1月，寧波材料所碳纖維團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)率先突破國(guó)產(chǎn)M55J級(jí)高強(qiáng)高模碳纖維關(guān)鍵制備技術(shù)，隨后經(jīng)過技術(shù)驗(yàn)證、批量穩(wěn)定化制備、預(yù)浸工藝評(píng)價(jià)等，逐漸形成了自主牌號(hào)CNIQM55（M55J級(jí)）高強(qiáng)高模碳纖維產(chǎn)品，該型碳纖維在拉伸模量與國(guó)外同類型纖維相同的情況下，拉伸強(qiáng)度達(dá)到4.30GPa、略高于國(guó)外同類產(chǎn)品的4.02GPa.隨后CNIQM55碳纖維實(shí)現(xiàn)了在臨近空間無人機(jī)上的應(yīng)用。
　　
　　傳統(tǒng)M55J級(jí)高強(qiáng)高模碳纖維雖然具有極高的模量，但因纖維強(qiáng)度和斷裂延伸較低而呈高脆性。而此次開發(fā)的M55X型碳纖維系，是寧波材料所碳纖維團(tuán)隊(duì)在CNIQM55基礎(chǔ)上，通過對(duì)纖維微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能進(jìn)一步優(yōu)化得到的。下圖對(duì)比了日本東麗M55J、寧波材料所CNIQM55以及寧波材料所M55X型碳纖維的主體力學(xué)性能，從中不難發(fā)現(xiàn)，M55X型碳纖維在保持拉伸模量540GPa的情況下，碳纖維拉伸強(qiáng)度首次突破5.0GPa,與日本東麗M55J碳纖維相比，碳纖維拉伸強(qiáng)度提升了近1000MPa（1GPa），有利于纖維韌性和后續(xù)工藝性的提升。
　　
 
　　截至目前，寧波材料所碳纖維團(tuán)隊(duì)已經(jīng)形成涵蓋M30X、M40X、M50X以及M55X等多種碳纖維的關(guān)鍵制備技術(shù)，相關(guān)產(chǎn)品已通過國(guó)內(nèi)專業(yè)機(jī)構(gòu)測(cè)試，而在2023年7月最新申請(qǐng)的一項(xiàng)專利技術(shù)中已經(jīng)可以制備得到拉伸強(qiáng)度4.0GPa、拉伸模量640GPa的尚未命名型號(hào)的超高模量碳纖維。