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三代东华人奋斗70年专攻一件事:小小碳纤维撑起大国重器
2017-10-15
1949年,新中国成立。百废待兴是当时的面孔,从硝烟中走来的中国人民虽满目疮痍,但对未来充满期待。70年,白驹过隙,转眼沧海桑田。70年之后的今天,中国纺织工业已经无比自信的站在世界舞台的中央。
是谁创造了这一切?
是他们——这一批批在中国纺织工业发展过程中自强不息,砥砺奋进成长起来的一个个充满活力,充满力量的优秀企业。
他们是中国纺织工业迈向强国的实力!
他们是中国纺织工业实现强国的底气!
他们是中国纺织工业坚守强国的脊梁!
风云激荡不忘初心,岁月有痕记忆难忘。1951年创刊的《中国纺织》杂志作为中国纺织工业历史最为悠久的行业媒体,见证了他们的崛起。在举国同庆新中国成立70周年的重要历史时刻,本刊编辑部特别策划了“中国纺织行业影响力巡礼系列报道”,致敬每一个他。谢谢他们70年不放弃,不退缩,不认输......他们是中国纺织行业的宝贵财富,是当仁不让的行业旗帜!
70年追梦,70面旗帜,我们期待他们能够带领中国纺织工业在新一轮的国际产业竞争中持续保持领先地位,实现纺织强国梦。

中华民族从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃中,离不开一代代知识分子的爱国奉献。从解放初期至今,70年砥砺奋进,70年风雨兼程,东华大学一代又一代的知识分子爱国奋斗,建功立业,把个人梦融入中国梦,把个人理想追求融入到波澜壮阔的国家和民族事业中,在爱国奉献中书写精彩人生。

一代人有一代人的奋斗,一个时代有一个时代的担当。从创建新中国第一个“化学纤维”专业的钱宝钧教授到潜心攻克高纯航天粘胶基凯发k8官方网站碳纤维难题助力导弹飞天的潘鼎教授,再到科研攻关国产高性能碳纤维产业化的陈惠芳研究员,三代东华人“专研”碳纤维,接力科研攻关,传承教育初心,勇攀科技高峰,撑起国之重器,为中国从“纤维大国”走向“纤维强国”贡献力量,把爱国之情、报国之志融入新时代中国特色社会主义的伟大事业之中。

创办中国第一个化纤专业

为中国纤维事业奉献一生

解放初期,我国的纺织工业原料主要依靠天然纤维的棉、毛、麻、丝,远远不能满足亿万人民穿衣的需要,出路何在?我国著名纤维科学家、教育家钱宝钧先生敏锐地意识到当务之急是发展化学纤维工业。为此,在1950年全国化工会议上钱宝钧毅然提出了发展国内化学纤维工业的主张。他还意识到,要发展化纤工业,必须教育领先。为此,他于1954年与化纤专家方柏容教授联名上书纺织工业部,建议在华东纺织工学院创办第一个化纤专业,当年获批并招收培养一批化纤人才,极大地缓解了我国化纤人才短缺问题。

钱先生在二十世纪五十年代初开创了我国以棉绒为原料的粘胶纤维研究,曾解决我国第一家万吨级粘胶帘子线厂工艺技术上的不少难题;并在华东纺织工学院筹建化学纤维及高分子专业,建立了化学纤维研究所及实验工厂,使之成为我国最早的培养从事化纤研究以及从事化纤工业的高层次人才的教学和科研基地。在科研工作中,钱宝钧总是迎难而上,没有仪器就靠着手头简陋的工具自制,经费不足就省吃俭用自费研究。他亲自动手,与机械师傅一起,把一个个零部件制造出来,遇到电气自动化装置上的难题,就把自己的家人叫到实验室来,一起装配,反复试验;没有经费,就自己花钱购买原材料。经过了多少个日日夜夜不断改进,终于在1976年研制成功第一台纤维热机械分析仪。当时,他已是七十高龄,步入古稀之年了。这台仪器,对“化学纤维成形工艺理论和纤维结构性能”的研究,特别是在“碳纤维原丝结构对碳纤维结构性能的研究”进程中发挥了不可或缺的作用。1989年美国著名碳纤维专家Defumdoph教授来校讲学,看到了这台仪器,十分惊讶,连连称赞说:“我的碳纤维研究工作正需要这台仪器呢。从这台仪器的研制成功,就可以看出你们在碳纤维研究方面有着相当高的水平了。”如今纤维热机械分析仪已成为研究纤维内在结构性能的一个重要检测仪器。

年龄并没有阻止钱老向着科技高峰迈进的步伐,在步入八十高龄之时,他又不畏艰难开始了纤维大分子缠结理论研究,这是当时国际领先的科研项目。钱老对高分子的缠结理论提出了新的论据,并带领学生在自制的仪器设备上得到验证,使大分子缠结研究成果达到国际先进水平,为我国纺织纤维科学研究和教育的发展作出了突出的贡献。他坚定地走产、学、研的道路,获得国家教委、科委、纺织部、上海市多次奖励,获首届中国工程院“光华奖”,全国科技大会二等奖。他创办的化学纤维研究所被国家科委评为“科技工作先进集体”。
正是这份坚持与对化纤事业不眠不休的热爱才成就了一代大师。也正是这份坚持,中国崛起中的化纤事业才不至夭折,并在之后迅猛突进,跻身先进行列。“中国化纤事业无不渗透着钱老的心血,正是钱老在困难时期仍不忘初心的坚持下,才有了中国化纤的今天。”钱宝钧学生、东华大学材料学院王依民老师回忆恩师说道:“我们要传承学习钱老的精神,不因一点挫折而放弃手头的科学研究,要勇于向困难发出挑战,开创一个属于中国化纤的明天!”
钱先生学识渊博而治学严谨,诲人不倦而提携后学,为国家在化纤科技界和工业界培养造就了一批又一批英才。他为人师表而无私奉献,曾捐款设五爱(爱祖国、爱人民、爱科学、爱劳动、爱社会主义)奖学金,将毕生积蓄捐作学校的科研教学奖励基金。

一辈子“专研”碳纤维

为洲际导弹编织“防护服”

“国家兴亡匹夫有责,做研究就应解决关键技术,服务国计民生。”这是潘鼎教授经常挂在嘴边的话,师从我国著名化学纤维学科奠基人钱宝钧教授,改革开放恢复招收研究生后的第一届硕士生潘鼎从恩师手中接过科研报国的接力棒,用毕生的精力专注碳纤维一件事。

上世纪80年代,我国头号战略武器洲际导弹面临最后两项久攻不克的技术难题。其中一个“拦路虎”就是航天级高纯粘胶基碳纤维。作为洲际导弹弹头防热层关键材料,航天级高纯粘胶基碳纤维好比导弹的“防护服”,它可保护导弹免受高温“伤害”,是火箭、导弹等战略武器的“新衣”,原料要求极高、制备技术极难,当时只有美、俄两个超级大国拥有,且对我国实行严密禁运、技术封锁。
难关攻克不下,导弹就上不了天!在各方攻关始终未能成功的巨大压力下,潘鼎教授毅然决定勇挑重担,带领课题组向“卡脖子技术”发起冲击,改用新的碳丝路线来研制产品。说起当年的困难,我校碳纤维项目组现学术带头人、2017年度国家科技进步奖一等奖获得者陈惠芳仍深有感触:“当年我们课题组可以说是‘三无’:一无研究资料和基础,二无场地,三无任何可以借鉴的经验哪怕是失败的经验。当时大家就在潘老师的带领下,一切从零开始,为了解决国家难题奋力一搏。”陈惠芳老师回忆道,为了早日研制出国家急需的碳纤维产品,潘鼎教授经常通宵达旦地扑在生产一线,无论寒暑,不畏苦累,把车间当成家,困了就在钢平台上躺一会儿,有时甚至只睡两个小时就又投入到工作中。没有场地,课题组就借用一个大集体厂的废弃厂房,不管严寒酷暑,潘老师每天都要乘坐四个小时长途汽车到松江进行试验。学校的实验室面积不够,连洗手间都征用了……在如此艰苦的科研条件下苦战多年,潘鼎教授领衔的科研团队总算不辱使命,成功研制了集美、俄两国同类产品性能所长的航天级高纯粘胶基碳纤维,为战略武器飞天提供了关键性的技术支持。这项科研成果获得了2001年中国高校十大科技进展殊荣,2002年国家教育部提名国家科技进步一等奖,2003年国家科技进步二等奖。该项目还得到了国务院、中央军委颁发的表彰嘉奖,及国防科工委、国家航天局主要领导的多次鼓励和表扬。

潘教授此举不仅填补了国内空白,让我国由此成为世界上第三个掌握航天级高纯粘胶基碳纤维研制技术的国家,也为我国国防现代化的升级换代及捍卫国民经济现代化成果作出了贡献。
项目成功了,潘教授的身体却敲响了警钟,心脏多次进行手术,在2008年上海市庆祝教师节主题晚会上,主持人问及潘教授这样的付出是否值得?潘鼎教授给出了一个响亮的回答:“这是国家的需要!这也是我对国家的承诺!我一生只做一件事,那就是国防尖端关键材料的研制。当年我为振兴中华而读书,今天我为中国之崛起而奋斗!”
2019年3月2日,潘鼎教授永远地离开了我们,但是他科学报国、无私奉献的精神将伴随着那响亮的话语在一代代东华材料人中传承下去。

科研接力丹心铸“丝”

誓要让中国碳纤维更“强”

碳纤维作为撑起大国重器的小材料,潘鼎教授用它为导弹编织“防护服”,陈惠芳研究员从潘老手上接过接力棒,立足新征程使命,把科研方向瞄准国产碳纤维的产业化!她说:“要让中国高性能碳纤维更‘强’。”

谈及这份执着,陈惠芳告诉记者,高性能碳纤维是个好东西,但是碳纤维研发投入高、周期长,核心技术又长期被日、美等国严密封锁,我国碳纤维市场长期处于进口产品垄断状态,高昂的进口价格和严苛的技术封锁严重制约着我国碳纤维的发展。高性能碳纤维的研发能力如何,直接关系到国与国之间的竞争实力。“我就不相信咱中国人造不出高质量的高性能碳纤维!”怀着朴素的爱国情怀,陈惠芳凭着一股劲儿,全身心投入到高性能碳纤维的研究事业中。
陈惠芳带着自己的科研团队迎难而上,几十年如一日,满腔热情地投入到高性能碳纤维的自主研发上去。功夫不负有心人,陈惠芳科研团队联合中复神鹰碳纤维有限责任公司通过不断摸索、反复实验,终于突破了制备高性能碳纤维的先进技术——干喷湿纺。
干喷湿纺工艺被认为是碳纤维生产的主流工艺,但也是碳纤维行业公认的难以突破的纺丝技术,目前在国际上仅有日本的个别公司掌握这一工艺。这一关键技术的突破使得纺丝速度可以达到400m/min以上,纺丝速度是传统湿法纺丝的5倍,同时还开发出干喷湿纺原丝快速预氧化技术,有效缩短了预氧化时间,大大提高了生产效率。干喷湿纺关键技术突破后,开发了均质聚合系统、高效环保脱单、稳定干喷湿纺、节能预氧化的成套技术,最终我国首个采用干喷湿纺工艺的千吨级碳纤维生产线正式投产,技术达到国内领先水平,制备出的碳纤维产品性能与国际同类产品相当。如今,随着技术的不断革新改进,该条生产线每年能生产近5000吨原丝和2000吨碳丝,产品实现了产业化并批量供应市场,打破了国外高性能碳纤维企业在中国市场的长期垄断,该项目荣获2017年度国家科技进步一等奖。
科学研究是一个不断攀登高峰的过程,陈惠芳表示,高性能碳纤维要实现完全自主国产化依旧需要不断地技术攻关,未来高性能碳纤维在大飞机、新能源汽车等领域都有着很大的应用前景,如今她的碳纤维团队中又补充了不少新鲜血液,千钧系于一丝,一代代东华人对于高性能碳纤维的研究永远不会止步,他们将用毕生精力为中国“纤维强国梦”贡献力量。