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太鋼超薄“手撕鋼”攻克極限打破世界紀(jì)錄

千錘鑄重器 百煉顯鋒芒

手撕鋼0.015毫米

厚度僅0.015毫米，不到一張A4紙的五分之一，已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。當(dāng)鋼鐵打破“堅(jiān)硬厚重”的千年刻板印象，一場材料革命正在我們身邊悄然發(fā)生。

你能想象嗎？有一種鋼鐵，薄如蟬翼，輕若無物，甚至可以用手輕松撕開。這不是科幻電影里的神奇材料，而是太鋼不銹鋼精密帶鋼公司剛剛實(shí)現(xiàn)全面量產(chǎn)的最新杰作——超薄“手撕鋼”。

手撕鋼展示。

711次失敗 軋出“鋼鐵面膜”

在太鋼不銹鋼精密帶鋼公司的生產(chǎn)車間里，大家用一個(gè)形象的比喻來解釋“手撕鋼”的制作過程：就像搟面一樣，力度不夠就無法搟薄，力度太大又會破壞面皮表面。但這可不是普通的“搟面”。這是一張寬達(dá)600毫米、薄至0.015毫米的鋼鐵“面皮”。在軋機(jī)內(nèi)，相當(dāng)于20名“搟面師傅”同時(shí)作業(yè)，誰先誰后，搟寬搟薄，用力幾何，都需要精準(zhǔn)把控到毫厘之間。

更苛刻的是原材料的純凈度。首席精密箔材工藝工程師廖席解釋，只有保證“面粉”的顆粒徑降到1微米以下，才能保證“搟”出來的鋼不會出現(xiàn)穿孔或破裂。這意味著，從煉鋼的第一步起，就要為最終的“薄”打下最堅(jiān)實(shí)的“底子”。太鋼的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，一群平均年齡30多歲的年輕人，用兩年多的時(shí)間，直面了600多項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)，經(jīng)歷了711次實(shí)驗(yàn)失敗。斷帶、抽帶——每一次失敗都意味著幾天的心血瞬間歸零。

“最開始沒有‘手撕鋼’的時(shí)候，折疊屏大概能折疊4到5萬次�！绷蜗貞浾f，“加了手撕鋼襯底之后，第一代做到了20萬次。到現(xiàn)在的第三代做到50萬次�！睆�20萬到50萬次，再到未來可能的80萬甚至100萬次，每一次數(shù)字的提升，都是這群年輕工程師在失敗中爬起、在極限中突破的印記。

2018年年初，0.02毫米“手撕鋼”研發(fā)成功；2020年，厚度進(jìn)一步軋制到0.015毫米，并實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵裝備的國產(chǎn)化；2025年，0.015毫米的最薄“手撕鋼”成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。0.02毫米到0.015毫米，0.005毫米的跨越，看似微不足道，實(shí)則是從“百煉鋼”到“繞指柔”的驚險(xiǎn)一躍。當(dāng)量變引發(fā)質(zhì)變，當(dāng)突破了從0到1的困境，成績就像開啟了多米諾骨牌，一項(xiàng)項(xiàng)接踵而至。

薄鋼“上崗”撐起高端制造

這種薄如蟬翼的鋼鐵，難道不會一碰就碎嗎？恰恰相反�！笆炙轰摗北Ａ袅虽摰乃泻诵膬�(yōu)勢——高強(qiáng)度、高彈性、高耐蝕、高壽命。通過細(xì)化晶粒、增加密度等工藝突破，研發(fā)團(tuán)隊(duì)讓這張“薄紙”擁有了“薄而不弱”的傲人韌性。

如今，它已經(jīng)悄然融入我們的日常生活：在OLED顯示屏生產(chǎn)中，它作為精密掩膜版，需要開設(shè)200多萬個(gè)精密孔位，才能實(shí)現(xiàn)手機(jī)屏幕上的高清像素。在前沿超導(dǎo)領(lǐng)域，它作為高溫超導(dǎo)帶材的核心基底，為高速鐵路、高端醫(yī)療裝備等未來科技筑牢關(guān)鍵材料根基。在新能源汽車電池中，它作為軟包材料，不僅擴(kuò)大了電池容量，還延長了設(shè)備壽命。從汽車防爆閥到航天壓力傳感器，這張“中國鋼紙”正在越來越多的尖端領(lǐng)域，成為不可或缺的關(guān)鍵材料。

更令人振奮的是，隨著技術(shù)的成熟和產(chǎn)量的提升，“手撕鋼”正在從“實(shí)驗(yàn)室珍寶”走向“工業(yè)必需品”。

廖席給山西晚報(bào)·山河+記者算了一筆賬：“我們的產(chǎn)品目前是全行業(yè)最薄最寬的。追求工藝技術(shù)的同時(shí)，我們有更高的效率，成本也在降。量上去了大概有五六倍，成本大概降了30%�！碑a(chǎn)量提升五六倍，成本下降30%——這組數(shù)字的背后，是中國制造業(yè)從“跟跑”到“并跑”再到“領(lǐng)跑”的生動寫照。曾經(jīng)被國外壟斷的尖端材料，如今不僅實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，更以更高的效率、更低的成本走向市場。

未來，隨著應(yīng)用場景的不斷拓寬，“手撕鋼”還將走進(jìn)醫(yī)療系統(tǒng)、精密儀器等更多領(lǐng)域。它以一種超乎想象的柔韌與細(xì)膩，向世界展示著中國制造業(yè)的驚艷實(shí)力。

當(dāng)你再次想起鋼鐵，腦海中的形容詞還會只是堅(jiān)硬、厚重、堅(jiān)不可摧嗎？今天，中國“手撕鋼”的誕生，正在重塑我們對材料的想象，也正在用0.015毫米的厚度，撐起一個(gè)又一個(gè)高端制造的未來。

02

高性能突破封鎖再解卡脖子難題

黑金破壁出 千鈞系一絲

T1000級碳纖維

T1000級碳纖維自主突破，0.5克絲線吊起200公斤，十年磨一劍，讓“黑色黃金”不再受制于人。

大同云岡經(jīng)開區(qū)的一間控制室內(nèi)，屏幕上數(shù)字跳動，上千個(gè)工藝參數(shù)在實(shí)時(shí)更迭。生產(chǎn)線末端，一軸軸泛著金屬光澤的“黑色黃金”勻速卷繞——那是直徑僅及頭發(fā)絲十分之一的T1000級碳纖維，單根絲線可懸吊兩百公斤重物，強(qiáng)度是鋼的五倍以上，密度卻僅為鋼的四分之一。

T1000級碳纖維生產(chǎn)線。

2025年11月，中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所技術(shù)賦能的千噸級高性能碳纖維一期生產(chǎn)線正式投產(chǎn)。從實(shí)驗(yàn)室樣品到穩(wěn)定量產(chǎn)，這條路，走了近十年。

臨危受命 問鼎“皇冠”

時(shí)間倒回2005年春天。日本東麗的T300級碳纖維一平方毫米截面能吊起百公斤物體，而國內(nèi)連穩(wěn)定生產(chǎn)都難以保證。更嚴(yán)峻的是，國外加緊技術(shù)封鎖，高端碳纖維面臨“斷糧”危機(jī)。山西煤化所臨危受命，必須在2008年6月30日前產(chǎn)出宇航級合格產(chǎn)品。

彼時(shí)，所里老一輩科學(xué)家早在上世紀(jì)六七十年代，就曾在無資料參考的情況下建成國內(nèi)第一條聚丙烯腈基碳纖維中試線。那份火種，埋下了。2008年6月30日，產(chǎn)品達(dá)標(biāo)。但真正的攻堅(jiān)才剛剛開始。

2016年，當(dāng)團(tuán)隊(duì)攻克T300、T700、T800等濕法工藝后，中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所副所長、T1000級碳纖維研發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張壽春，將目光投向了代表國際頂尖水平的干噴濕紡技術(shù)——碳纖維制備的“皇冠”。這條路國內(nèi)鮮有經(jīng)驗(yàn)可循，工藝窗口窄如刀刃，控制難度極大�！昂诵募夹g(shù)必須自主，才能打破封鎖�！睆垑鄞簬ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)理論、核心工藝到裝備國產(chǎn)化，三線并進(jìn)。多年來，無數(shù)次方案推倒重來，無數(shù)次研討迭代。最終，大容量聚合、多紡位原絲控制等一系列核心工藝相繼突破，自主知識產(chǎn)權(quán)的T1000級碳纖維技術(shù)體系成型。

毫厘之間 千鈞之力的秘密

碳纖維的誕生，是一場微觀世界的精密戰(zhàn)役。正高級工程師經(jīng)德齊打了個(gè)比方：“就像做饸饹面。先要和好面——制備純凈原液；再通過精密的饸饹床子——幾千孔的噴絲板，擠出萬根細(xì)絲。真正的功夫在后面：恰到好處的蒸煮與拉伸，也就是預(yù)氧化和碳化，火候與力道差一分，分子結(jié)構(gòu)就天差地別。”

這條碳纖維生產(chǎn)線上，分布著3000至5000個(gè)工藝控制點(diǎn)。干噴濕紡的孔徑約0.1毫米，與頭發(fā)絲相當(dāng)，任何微小污染都會導(dǎo)致纖維缺陷，清洗需20余道標(biāo)準(zhǔn)流程。蒸汽牽伸工序中，張力必須精確到0.01牛，溫度波動不能超過0.1℃。絲束從室溫進(jìn)入千余攝氏度高溫爐，顏色由乳白漸變?yōu)榻瘘S、深褐、棕黑，直至純粹的黑色——那是分子結(jié)構(gòu)完成重組的顏色。博士研究生曹梁在團(tuán)隊(duì)深耕七年，從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線，全程參與�！懊恳坏拦ば蚨急仨氄J(rèn)真對待，一絲不茍�！彼f。

這種極致，源自深夜實(shí)驗(yàn)樓里那盞常亮的燈。學(xué)生們說，張壽春辦公室的燈光是樓里最晚熄滅的�！傲璩績扇c(diǎn)做完實(shí)驗(yàn)，常能看到他伏案的身影。”曹梁回憶。而張壽春自己，也是煤化所培養(yǎng)的。他的導(dǎo)師，導(dǎo)師的導(dǎo)師，都曾為國產(chǎn)碳纖維奮斗終生。這里被稱為碳纖維技術(shù)的發(fā)源地，不僅產(chǎn)出技術(shù)，更孕育火種。如今，四百余名研究生在此扎根。深夜的燈光，照亮著一代代人的接力。

2024年6月全面動工，2025年11月投產(chǎn)——僅用一年半，這座現(xiàn)代化產(chǎn)線創(chuàng)造了“煤化所速度”。速度的背后，是數(shù)十年磨一劍的厚積薄發(fā)。從T300到T1000，從實(shí)驗(yàn)室樣品到規(guī)�；慨a(chǎn)，國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)的每一步跨越，都凝聚著科研人的心血。如今，T1000級碳纖維的成功量產(chǎn)，不僅解決了又一項(xiàng)高端材料“卡脖子”問題，更為我國“十五五”期間高端制造業(yè)升級注入強(qiáng)勁動力。

“材料強(qiáng)則產(chǎn)業(yè)強(qiáng)，材料興則科技興�！痹谶@條自主創(chuàng)新的道路上，國產(chǎn)碳纖維正從追趕到領(lǐng)跑，用一根根纖細(xì)卻堅(jiān)韌的纖維，為我國高端裝備發(fā)展筑牢材料基石。

來 源：山西晚報(bào)·山河+記者郭衛(wèi)艷

通訊員 孟蕾蕾

責(zé)任編輯：秦小茜

校 對：辛 云

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值班編審：張臨山