中国、「地表最強材料」T1000級炭素繊維の量産化に成功｜髪の毛の1/10の太さで超高強度

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このほど、中国科学院山西煤炭化学研究所が数十年の研究開発を経て、関係機関と共同で国産T1000級高性能炭素繊維の開発に成功した。これは現実世界で応用性能が最も「飛刃（映画やアニメに登場する超硬質の刃物）」に近い超強材料とされる。この「地表最強材料」はすでに量産化を実現しており、1束に12000本の単繊維（フィラメント）が含まれ、単繊維の直径は髪の毛の10分の1以下でありながら、極めて高い引張強度を持つ。

T1000級炭素繊維は、引張強度が6000MPa以上、引張弾性率が294GPa以上という超高性能を持つ先端材料。鉄鋼の約10倍の強度でありながら、重量は4分の1程度という驚異的な性能を誇る。航空宇宙、軍事、高級スポーツ用品など、最も過酷な条件下で使用される分野で需要がある。

これまでT1000級炭素繊維は日本の東レ株式会社がほぼ独占的に生産しており、輸出規制の対象となっていた。特に軍事転用可能な高性能材料として、中国への輸出は厳しく制限されてきた。このため中国は国産化を国家戦略として推進し、「カーボンファイバーの国産化」は半導体チップと並ぶ重要課題とされていた。

中国科学院山西煤炭化学研究所は1970年代から炭素繊維の研究を開始。当初はT300級（引張強度3000MPa程度）の生産にも苦戦していたが、段階的に技術を向上させ、T700、T800を経て、ついにT1000級の開発に成功した。特に前駆体（ポリアクリロニトリル）の合成、炭化プロセスの制御、表面処理技術などで独自のブレークスルーを達成したという。

量産化の実現により、中国の航空宇宙産業への影響は計り知れない。次世代ステルス戦闘機、大型輸送機、民間航空機、ロケット、人工衛星などの軽量化と性能向上が可能になる。例えば、戦闘機の機体重量を10%削減できれば、航続距離の延長、燃費改善、武器搭載量の増加など、総合的な戦闘力の大幅向上につながる。

軍事アナリストは「T1000級炭素繊維の国産化は、中国の軍事技術における『チョークポイント（喉元）』の克服を意味する。西側の輸出規制に左右されず、独自に先端兵器を開発できる基盤が整った」と分析。一方で「量産化と言っても、コストや品質の安定性では日本製にまだ及ばない可能性がある」との指摘もある。

中国政府は2030年までに炭素繊維の年間生産能力を50万トン以上に拡大する計画を発表。新エネルギー車、風力発電ブレード、圧力容器、建築補強材など、民生分野での応用拡大も視野に入れている。「地表最強材料」の量産化は、中国の製造業高度化を象徴する成果として位置づけられている。