淺議建設國家產業計量測試中心的必要性

巴合提·葉斯木汗 趙子海

摘要：碳纖維及其復合材料是一種新興的國家戰略性材料，廣泛應用于航空航天以及兵器等重要的國防工業領域當中，不過現階段我國的碳纖維生產技術同國外發達國家相比還有這很大的差距，材料核心技術和專用裝備水平還比較落后，產品性能的穩定性也比較差，同時還缺少相應的標準、檢測、評價、計量還有管理等支撐體系，本文則對建設國家產業計量測試中心的必要性進行重點的分析，希望本文所作分析能夠為有關研究人士帶來借鑒和參考。

關鍵詞：產業計量;測試中心;碳纖維

前言：為了使我國的新材料產業得到快速的發展，早在2016年12月，國家工信部等四部委就聯合發布了有關新材料產業發展的指南性文件，共計公布了十個大類的關鍵戰略材料，碳纖維及其復合材料就是其中之一，同時還提出了“強化材料產業協同創新體系建設，建立新材料產業計量測試服務體系”的相關要求。所以，應該為碳纖維及其復合材料產業進行計量服務模式上的創新，使計量服務鏈得到進一步的延展，在創新計量科技水平的基礎上，打造國家碳纖維及其復合材料產業計量測試中心，使產業質量得到進一步的提升。

1.建設國家碳纖產業計量中心是我國戰略性新興材料產業發展規劃的需要

碳纖維是戰略性新興材料的一種，因為碳纖維在很多重要的國防工業領域當中都有非常重要的用途，比如說航空航天和兵器制造等，西方的一些發達國家一直都把碳纖維當作是軍用物資，對生產技術的轉讓實行嚴格的封鎖。截止到2018年，我國總計有26家從事碳纖維生產的企業，其中只有不到3家企業能夠為我國的軍工領域生產出符合軍工標準的碳纖維。2016年我國的碳纖維市場一共需要生產出大約一萬七千噸的碳纖維來滿足軍用和民用的需求，但實際上我國的實際產能僅能達到需求量的兩成左右，其他大多數都需要依靠進口。西方一些發達國家銷售給我國的大部分都是一些技術含量比較低的大絲束碳纖維，而相對的技術含量比較高的高端小絲束碳纖維基本上都被要求禁止向我國運輸和銷售。所以，為了我國的國防領域和民用工業日益增長的碳纖維需求能夠得到充分地滿足，從戰略層面上就應該做好碳纖維產業的升級發展與不斷強化，國家也應該把碳纖維當作是一項戰略性的新興產業，納入到國家的發展與規劃工作中來。

2.建設國家碳纖產業計量中心是促進產業轉型升級、提高產品質量的需要

同西方一些發達國家比起來，我國自主研發和生產的碳纖維在質量上還是有一定的差距的。舉個例子，在力學性能方面，一些發達國家，比如說日本和美國等，其生產出來的T1100級碳纖維強度基本上能夠達到6.6GPa，模量基本上可以達到324GPa，相比之下即便是我國生產出來的級別最高的T800級，強度也未能超過6.0GPa，模量也未能超過300GPa;在致密性方面，日本和美國這些發達國家生產出來的碳纖維體密度大概是每立方米1.81克，而同樣是我國生產出來的級別最高的T800級碳纖維體密度也未能達到每立方米1.79克;在產品穩定性方面，日本和美國等發達國家生產出來的碳纖維性能，其離散型CV值要比1小，而我國碳纖維的CV值卻比3還要大。由于我國生產出來的碳纖維質量還不是非常穩定，在一定程度上提高了碳纖維的斷絲率以及廢品率，使得生產成本很難得到根本上的控制，這也是導致碳纖維產業的產能比較低的一項重要原因。目前，主要有兩方面因素影響了我國碳纖維的質量，其中一個是發達國家對石墨爐還有碳化爐等關鍵設備的技術封鎖，另外一個更為主要的原因是我國的碳纖維生產工藝技術水平還比較落后，在實際生產的過程總，并沒有對一些比較關鍵的參數進行精準的測試，也未能實現在線監測與儀器校準，導致碳纖維在制作過程當中的質量并不是非常穩定。從現階段碳纖維的質量情況上看，一定要對產業計量中心進行建設，應該嚴格按照產業發展的需求對產品計量中心進行建設，為碳纖維及其復合材料的生產企業提供更加有針對性、更加迫切需要的在線關鍵參數測試，研究測量技術、測量設備，還有材料性能檢測方法，使目前面臨著的技術瓶頸得到進一步的突破。

3.建設國家碳纖維產業計量中心是推進產業制造智能化的需要

因為我國的碳纖維設備制造行業發展的比較晚，目前設備制造自動化與設備制造信息化還處于一個起步的階段，自然使得我國的碳纖維制造智能化發展特別緩慢。其中最主要的一個原因就是，目前仍沒有對碳纖維生產過程中的溫場、風場、纖維張力場等重要的參數進行實時的監測，也沒有對重要的數據進行采集和分析，更沒有對生產的關鍵領域和關鍵參數進行實時在線的跟蹤與控制。所以，國家要求各個碳纖維生產企業在實際生產過程中，應該對智能制造進行全面地推進，在生產過程中對關鍵節點的參數數據進行實時的在線采集工作，構建產品性能數據庫，實現對生產工藝的全面精準控制，使產品質量的穩定性得到進一步的提升，同時也使得產品的質量能夠實現可追溯。

4.建設國家纖維產業計量中心能夠使公共技術服務平臺對產業發展的基礎支撐作用得到充分的發揮

現階段，我國大多數從事碳纖維有機材料研究工作的科研院所都在北京和上海這類大城市當中，距離碳纖維生產基地的距離比較遠，因此研究普遍比較偏向理論，沒有實現與產業的高度聯系，也未能在第一時間實現對一線工藝生產技術的追蹤以及研究。目前國內也沒有專門從事碳纖維生產過程測試與測量技術和設備的系統性研究與開發的專業性機構，所以，產業計量中心最好應該建設在產業基地當中，可以把產業園區當作依托，把產業計量中心當作基礎，把計量技術服務充分融入到產品設計、產品研制、產品生產、產品試驗、產品使用等產品的全生命周期當中。打造專業的碳纖維及其復合材料產業計量測試合作聯盟，使國家的人力資源、設備資源以及技術資源都能夠得到充分地整合。

結語：綜上所述，建設國家碳纖維及其復合材料產業的計量測試中心可以說是一項非常具有挑戰性的工作，在建設計量測試中心的過程中，首先應該建立起一支強有力的產業計量聯盟，聯盟的成員可以包括一些專業的計量技術機構、高等院校、科研院所，還有骨干企業等，為產業計量科技創新工作打造一個專業的服務平臺，共享開放的計量技術資源，使產業經濟實現更加縱向深入的發展。

參考文獻

[1]曹進喜，趙德明，遲軍科，宮汝燕.結合實例 淺議建設國家產業計量測試中心的必要性[J].中國計量，2018（02）：48-49.

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