


2018年全國碳纖維標準化技術委員會(以下簡稱“碳纖維標委會”)在國家標準委、江蘇省人民政府、江蘇省市場監管局的支持和指導下,落戶南京玻璃纖維研究設計院有限公司,是“省部共建”的典范,這是新《標準化法》頒布實施后,國家標準委批準籌建的第一個標準化技術委員會,對我國碳纖維產業發展具有重大意義,是我國碳纖維產業發展中的一個重要里程碑。
當前碳纖維標委會共有65名委員,覆蓋了碳纖維及其復合材料“原絲-纖維-織物-預浸料-復合材料”全產業鏈,全國碳纖維標準化技術委員會負責的專業范圍包括碳纖維及其復合材料、樹脂基和金屬基復合材料等,也在繼續吸納其他基體的復合材料。
構建自主可控標準體系
碳纖維標委會以國家新材料產業發展政策為指引,根據國家“十四五”碳纖維產業發展規劃,按照《國家工業基礎標準體系建設指南》的要求,圍繞打通國內生產、分配、流通、消費的各個環節,以提升產業鏈、供應鏈穩定性和競爭力為目標,旨在加強重要標準攻關,補足標準短板,構建了科學、系統、適用并有前瞻性的碳纖維及其復合材料標準體系,按照碳纖維及其復合材料全產業鏈將標準體系分為9個子體系,形成全產業鏈標準體系,覆蓋從原料、生產工藝、綠色工廠、測試方法、節能低碳、回收利用等全生命周期,契合了我國碳纖維行業的生產實際,也為今后新領域的開發應用預留了空間。通過建立健全自主可控的碳纖維標準體系,有利于解決長期以來對標日本、歐美碳纖維標準體系的難題,填補了國際/國內標準空白,助力突破國產碳纖維“有材不好用,好材不敢用”的發展瓶頸。
截至目前,碳纖維標委會(TC572)歸口管理國家標準41項,包括已發布29項,在研12項。
打破“卡脖子難題”
碳纖維作為國防和軍事工業的關鍵材料,長期被發達國家進行技術封鎖和貿易壟斷,為了打破碳纖維“卡脖子”難題,推動國產碳纖維在航空航天等尖端制造領域的應用,碳纖維標委會組織開展碳纖維關鍵技術標準的研制工作,提升我國碳纖維產業的影響力和話語權。
緊扣當前國內碳纖維的需求,標委會完善了覆蓋全產業鏈的標準體系建設,布局研制了《碳纖維及其復合材料術語》和《碳纖維 長絲紗的代號》2項基礎標準,統一了碳纖維的術語定義,規范了產品的分類和代號,有助于解決信息溝通受阻和工作不協調等問題,有助于提高碳纖維復材上下游產業協同效益;研制了《碳纖維展寬絲束機織物》等產品標準,促進新技術和新產品的推廣;研制了《碳纖維絲束起毛量的測定》等方法標準,為碳纖維的研制改進、穩定生產和下游使用單位選材提供科學依據;發布首個由我國主導的碳纖維國際標準《碳纖維 密度的測定》,全球首創綠色高效的碳纖維密度及起毛量定量測試評價方法,為航空航天碳纖維復合材料的設計和應用提供技術指導依據。
深度參與國際標準化活動
2020年6月22日,中國主導完成的第一個碳纖維國際標準ISO 10119:2020《碳纖維密度的測定》由ISO中央秘書處正式發布出版。這是首個以我國技術為基礎制定的碳纖維領域ISO國際標準,也是中國在碳纖維領域主導制定的首個國際標準;英國、比利時全文采納本標準,成為本國國家標準。同時也是南京玻纖院作為全國碳纖維標委會秘書處單位的一項重要成果。
早在2017年韓國大田召開的ISO/TC61國際標準化組織塑料技術委員會第66屆全會上,南京玻纖院代表中國向ISO/TC61/SC13“增強纖維和復合材料分技術委員會”提出了在國際標準中增加一個新的測試碳纖維密度的方法——氣體容積法的提案。該方法最大的優點是不使用有機溶劑,可減少環境污染,同時它的測試效率高,可以實現批量測試,全自動化操作,人為影響小,準確度高。該提案順利通過立項,會議決議由中國主導此項目的工作。
隨著ISO 10119:2020《碳纖維密度的測定》國際標準的發布和推行,氣體容積法這個碳纖維密度測定的新方法將會在全球廣泛地為碳纖維生產和應用企業所采用,標志著我國開始在碳纖維的國際標準化工作中發揮作用。
南京玻纖院從1999年就開始研究碳纖維標準制定工作,積極參與國際標準的制定,成為3家全球碳纖維國際標準循環比對實驗室之一,在國際標準化工作中展現了中國實驗室的技術水平,為中國爭取了碳纖維國際標準制定的話語權。組織與英國國家物理實驗室、日本東麗、日本產業技術研究所等國際知名實驗室進行標準循環比對試驗;參加ISO 20975-1《纖維增強塑料—貫層厚度性能的測定—第1部分:直接拉伸和壓縮試驗》循環比對試驗,提出了用“短梁剪切”的方法代替“層間拉伸”試驗方法,成為全球唯二圓滿完成3項試驗的實驗室,獲得英國國家物理實驗室(NPL)認可;參加ISO 22841《復合材料和增強纖維—碳纖維增強塑料(CFRPs)和金屬組合件—拉伸搭接剪切強度的測定》循環比對試驗,攻克了“拉伸搭接剪切強度”測試難題,發揮平臺專家作用,對方案提出了修改意見并獲ISO組織的采納與全球實驗室的執行。
全面落實《國家標準化發展綱要》
2022年碳纖維標委會聚焦《國家標準化發展綱要》戰略要求,進一步對碳纖維標準化工作加強頂層設計、統籌推進全產業鏈標準工作,扎實做好關鍵技術、新興領域標準研制,大力推動標準與產業科技創新的深度融合,不斷健全滿足產業高質量發展的標準體系,深度參與國際標準化活動,以高水平的標準支撐行業高質量發展。具體做法如下。
貫徹推動標準化與科技創新互動發展。堅持以科技創新提升標準水平,以標準化引領科技創新。近3年承擔了各級測試評價及標準化科研項目19項,研制了39項自主可控的技術標準,不斷健全科技成果轉化為標準的機制,讓科研投入產生出更大的經濟社會效益。通過開展纖維質量穩定性、國外保密指標起毛量評價等20余項共性關鍵技術攻關,研制了一批技術自主可控的關鍵技術標準,補齊相關產業鏈斷點,提升關鍵環節、領域和產品保障能力。通過承擔“原創技術策源地”等科研項目,不斷開發具有自主知識產權的檢測方法、前瞻性產品等標準,推動標準從等同采用向自主制定的階段發展。
夯實質量技術基礎,打造為標準服務的實驗室。擁有支撐標準化研究的專業的場地、穩定的標準化人才隊伍、不斷完善的設備能力,以及標委會承擔單位南京玻纖院科研、設計、制造、測試評價“四位一體”綜合能力,持續夯實標準化基礎能力。圍繞碳纖維及其復合材料專業方向,搭建了測試評價平臺,進行了測試技術、評價準則、標準體系等多維度深入研究,具備了較強的復合材料測試評價與標準化能力。以復合材料產業高質量發展需要為出發點,圍繞應用端亟需的標準研制需求,開展標準物質/樣品/設備研制、循環比對試驗、融合試驗、研究/驗證試驗、產品安全評估和監管技術等研究,累計研制了標準樣品2套、標準測試及制樣裝備10余臺套,打造了為標準服務的實驗室。
提升標準化支撐水平,為行業提供標準驗證服務。持續與英國國家物理實驗室、日本東麗、日本產業技術研究所等國際知名實驗室進行標準循環比對試驗,已參加國際循環比對試驗6次,組織國內循環比對試驗4次。不斷探索標準驗證制度、工作機制及體系,提升了標準的科學性、合理性及適用性。
提升標準數字化程度,打造“材標云”公共服務平臺。碳纖維標委會將標準資源與信息化技術深度融合,建設了“材標云”標準化工作和服務平臺,以微信小程序和PC端為載體使相關工作由傳統的線下模式轉向線上,便捷聯通業內企業,為相關單位申報國家標準提供“云上”窗口,暢通科技成果轉化渠道,初步具備了開展標準數字化、數字標準化的工作能力。
對于下一步工作,標委會負責人表示,將持續貫徹落實《國家標準化發展綱要》要求,持續夯實測試評價與標準化技術基礎,推動標準化與科技創新互動發展,強化共性關鍵技術和應用類科技計劃項目形成標準項目立項,推動標準化工作由數量規模型向質量效益型轉變。
深入推進團體標準制定與實施,發揮團體標準快速反應的優勢。持續深度參與國際標準化活動,持續提升國際標準轉化率,將中國技術方案制定為國際標準,推動標準化發展由國內驅動向國內國際相互促進轉變。