“碳纖維,碳含量90%以上,,在工業(yè)界享有‘黑色黃金’的美譽(yù),。它的強(qiáng)度可達(dá)金屬的5到8倍,模量可達(dá)金屬的5倍以上,,是減重,、增強(qiáng),耐高溫,、耐腐蝕的首選材料,,戰(zhàn)略導(dǎo)彈每減重一公斤,射程能增加16公里,。此外,,它在風(fēng)力發(fā)電葉片和體育器械等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用?!苯榻B碳纖維時(shí),呂春祥總是滔滔不絕,,畢竟在這個(gè)領(lǐng)域里,,他可是權(quán)威專家。但在聊起我國(guó)碳纖維的發(fā)展史時(shí),,萬般思緒陡然間一起涌上呂春祥的心頭,。
“碳纖維是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防安全的戰(zhàn)略物資,它的制備工藝過程復(fù)雜,、技術(shù)難度大,。2000年的時(shí)候,國(guó)產(chǎn)碳纖維與國(guó)際先進(jìn)水平的差距大概是25年,,到2005年,,形勢(shì)越發(fā)嚴(yán)峻,,日本、美國(guó)加緊對(duì)我國(guó)碳纖維技術(shù)和產(chǎn)品的封鎖,,導(dǎo)致我國(guó)高端領(lǐng)域用碳纖維陷入‘無米之炊’的境地,,當(dāng)時(shí)國(guó)家給下達(dá)的任務(wù)是——盡快突破宇航級(jí)T300碳纖維技術(shù)?!?/p>
面對(duì)落后就要挨打的局面,,呂春祥臨危受命,滿腔熱血地帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)接過研發(fā)的重任,。他知道,,這項(xiàng)任務(wù)與他們?nèi)粘5目蒲泄?jié)奏截然不同,將帶來不同尋常的新挑戰(zhàn),?!爱?dāng)時(shí)我們大家連‘宇航級(jí)’包含哪些性能指標(biāo)都不是十分清楚,T300碳纖維正處于有鑒定成果沒技術(shù),、有技術(shù)沒產(chǎn)品的狀態(tài),,制備幾根絲沒問題,但是要批量生產(chǎn),,還要滿足極其苛刻的指標(biāo)要求,,很難?!笨梢哉f當(dāng)時(shí)面臨的就是絕境,,但呂春祥依然以國(guó)家利益為重,面對(duì)困難毫不退縮,。
“干了死,,總比不干死了強(qiáng)。我就不相信咱中國(guó)人造不出自己的高性能碳纖維,?!眳未合榘研囊粰M,便一頭扎入科研攻關(guān)的任務(wù)中,。當(dāng)時(shí)的條件太苦了,,夏天光著背,站在大鍋旁撈一碗面條,,大汗淋漓地吃完,,又一頭扎進(jìn)正在建設(shè)的廠房和實(shí)驗(yàn)車間,即便困難重重,,也擋不住大家科研報(bào)國(guó)的雄心壯志,。
關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過。呂春祥馬不停蹄地帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)工藝流程,,研制聚合釜,、脫單塔,、蒸汽牽伸機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備,尋找合適的關(guān)鍵配套材料,,確保原絲性能的穩(wěn)定......2007年,,T300碳纖維工程化試驗(yàn)取得階段性成果,批量制品達(dá)到T300碳纖維的基本指標(biāo),?!坝捎诋?dāng)時(shí)技術(shù)認(rèn)知水平和技術(shù)裝備水平的局限性,工程化試驗(yàn)線還存在精度不夠,、產(chǎn)能不足的問題,,需要建設(shè)更高水平、更大規(guī)模的工程化試驗(yàn)線,,全面掃清產(chǎn)業(yè)化技術(shù)障礙,。”回憶起當(dāng)初的艱難,,呂春祥記憶猶新,。
好不容易摸索出的“可能”路徑,又被新的“不可能”擋住去路,。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)隨即進(jìn)入下一攻關(guān)階段——在江蘇揚(yáng)州建設(shè)規(guī)模更大,、技術(shù)水平更高的原絲線和氧化碳化線。
聚合是碳纖維制備的第一個(gè)化學(xué)反應(yīng)工序,,紡絲液的合成由于強(qiáng)放熱特點(diǎn),,容易發(fā)生“爆聚”,影響紡絲液的質(zhì)量,,甚至造成嚴(yán)重的事故,,國(guó)內(nèi)有這方面的教訓(xùn)。聚合釜是聚合反應(yīng)用的“鍋”,。聚合反應(yīng)釜的研制和反應(yīng)控制讓人無從下手,它對(duì)材質(zhì),、結(jié)構(gòu),、耐壓、防爆,、攪拌,、溫控等方面的要求都非??量獭未合榈热藳]有可借鑒的經(jīng)驗(yàn),,只能一步步摸索,。他拿著設(shè)計(jì)方案請(qǐng)高分子化工、反應(yīng)動(dòng)力學(xué),、自動(dòng)控制,、化工設(shè)備等多領(lǐng)域的專家反復(fù)論證,最終拿下這塊“燙手”的山芋,。
“‘光背啃大餅,,蚊子叮屁股?!褪俏覀儺?dāng)時(shí)的生活狀態(tài),。那里夏天特別熱,我們團(tuán)隊(duì)成員大部分都是北方人,,大家背井離鄉(xiāng),,不僅要忍受水土不服給身體帶來的不適,還要頂著極大的攻關(guān)壓力,,大家通宵達(dá)旦去攻關(guān)一個(gè)技術(shù)難題可謂家常便飯,。”呂春祥回憶道,。
在重壓面前,,呂春祥帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)堅(jiān)決按照高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求來推進(jìn)工作,,尤其是在產(chǎn)品成分和穩(wěn)定性方面絕不降格,。上百次摸索和試驗(yàn),上百次跨越難以想象的困難……2008年,,呂春祥和團(tuán)隊(duì)終于啃下了宇航級(jí)T300碳纖維這塊硬骨頭,,我國(guó)也成為國(guó)際上第3個(gè)具有宇航級(jí)碳纖維的國(guó)家。
從2005年立下“軍令狀”到2008年占領(lǐng)“制高點(diǎn)”,,在科研攻關(guān)的3年里,,一批批白色的原絲變成黑色的碳纖維,大多科研人員的發(fā)梢,,也從黑絲熬成了白絲,。“繼T300碳纖維實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化后,,我們團(tuán)隊(duì)又相繼突破了T700,、T800等系列高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù),并成功實(shí)現(xiàn)了技術(shù)轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化,,保障了國(guó)家的高端型號(hào)研制,。”呂春祥感慨道,。
如今,,我國(guó)碳纖維研發(fā)已經(jīng)突破了發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)壁壘,呂春祥正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展新一代碳纖維技術(shù)攻關(guān),,與此同時(shí),,他的工作內(nèi)容也多了一項(xiàng),普及碳纖維知識(shí),。他一直認(rèn)為,,科學(xué)普及是科技工作者的天職,科技工作者有義務(wù)承擔(dān)起這份責(zé)任,。
“北京冬奧會(huì)上,,中國(guó)運(yùn)動(dòng)員使用的雪車和雪車頭盔就采用了我們研制的T800碳纖維材料?!弊鳛榭萍脊ぷ髡?,呂春祥一直竭力推動(dòng)山西的碳纖維產(chǎn)業(yè)走在全國(guó)前列;作為全國(guó)人大代表,,呂春祥每年參加全國(guó)兩會(huì)都會(huì)帶不少由碳纖維材料制成的產(chǎn)品,,包括雪車運(yùn)動(dòng)員頭盔、碳纖維纏繞構(gòu)件,、3D打印的碳纖維材料,、釣魚竿、登山杖,、羽毛球拍等,,向大家科普碳纖維材料的“前世今生”,以及我國(guó)在碳纖維領(lǐng)域的攻關(guān)史,。
此外,,呂春祥還經(jīng)常到一些高校、中小學(xué)進(jìn)行碳纖維科普宣傳,?!疤祭w維耐高溫、耐腐蝕,,在酸里頭,、堿里頭基本不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。在惰性情況下,,2000度基本不發(fā)生反應(yīng),,在空氣中400度以上緩慢發(fā)生反應(yīng)......”在呂春祥看來,,科學(xué)普及一定要用通俗易懂的語言向大家講解,這樣不僅能為熱愛科學(xué)的青少年打開知識(shí)的大門,,也能為廣大群眾打造了解前沿科學(xué)的窗口。
多年來,,呂春祥一直站在科普事業(yè)的一線,,每年他都要利用業(yè)余時(shí)間到全國(guó)各地做科普和學(xué)術(shù)報(bào)告?!翱蒲械谋举|(zhì)是創(chuàng)新,,科學(xué)普及是把科研成果講給公眾,助力提升公眾科學(xué)素養(yǎng),?!眳未合楸硎荆麜?huì)繼續(xù)做好科普宣傳活動(dòng),,引導(dǎo)更多人走近科學(xué),、愛上科學(xué)。
上下求索,,何懼路漫漫,。“探索科學(xué)的道路并非坦途,。希望風(fēng)華正茂的科研工作者們?cè)诠ぷ髦杏袆?chuàng)新的能力,、有創(chuàng)新的思維、有創(chuàng)新的主動(dòng)性,,同時(shí)有協(xié)作精神,、奉獻(xiàn)精神?!眳未合闀r(shí)常鼓勵(lì)年輕的科研人員,,要有自己的創(chuàng)新思路,要有不懈探索和追求卓越的精神,,要把國(guó)家利益放在最重要的位置,,只有沉下心來扎扎實(shí)實(shí)做科研,才能在“強(qiáng)國(guó)復(fù)興有我”的實(shí)踐中綻放絢麗的青春,!才能真正解決國(guó)家亟須解決的問題,!
科學(xué)導(dǎo)報(bào)記者 魏世杰