(十九大精神进企业)国家科技进步一等奖获得

2018-01-13

   新华网北京1月12日电(记者 陈听雨)日常生活中,我们对碳纤维自行车、羽毛球拍、球杆、滑雪板、弓箭等都有所耳闻,这种神奇的新材料被称为“黑色黄金”。

   1月8日,在人民大会堂召开的2017年度国家科学技术奖励大会上,“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科技进步一等奖。该项目第一完成人、中复神鹰碳纤维公司董事长张国良在接受新华网“十九大精神进企业”报道记者独家专访时称,十九大报告提出,“创新是引领发展的第一动力”。碳纤维作为基础材料,用途广泛,在我国各行各业的创新发展,以及制造业转型升级的进程中发挥着至关重要的作用。

图为张国良。新华网 陈杰 摄

   神奇的“黑黄金”

   “碳纤维是材料领域皇冠上的一颗明珠。假如没有碳纤维,就不会有现代的竞技体育运动会。”——张国良

   张国良讲解,碳纤维材料的最大特点,是在大量工程应用中不会发生塑性变形,重量轻、强度高、抗腐蚀、耐高温,具有非常好的应用性能。

   他举例称,“碳纤维自行车的优点不仅是轻,更重要的是不发生塑性变形,能保持车辆的精度,一般竞技比赛中使用的自行车都是碳纤维材料的。”

   他介绍,除了体育领域,碳纤维还广泛应用于其他领域。比如在航空航天领域,碳纤维可应用在飞机机身、卫星零部件、火箭发动机、喷管上等。碳纤维材料在抗变形、耐温差、减轻重量等方面都发挥着至关重要的作用。

   碳纤维材料还普遍应用于建筑维修上。“大型建筑、桥梁一般建造完成二十多年后,会进入维修期,需要增固、补强,都要使用碳纤维材料,把碳纤维补上去,原建筑的承载量会大幅上升,能延长建筑的使用寿命。”张国良称。

   谈到碳纤维材料的优点与应用,张国良如数家珍,他认为,未来碳纤维材料的需求量会越来越大,随着国产碳纤维的批量投产,从军用、航天到民用领域,碳纤维的应用范围会越来越广,与我们每个人的生活息息相关。

   “碳痴”搞研究

   “当时正是国家最缺乏碳纤维材料的时候,大家上下憋足了一股劲,我的心里有一团火,就是想把碳纤维生产线拿出来,我们的技术人员对国家的热爱和对碳纤维事业的奉献是无法言表的。”——张国良

   1月8日,张国良登上了我国科技界的最高领奖台。他说:“碳纤维是世界级的科技难题,生产工艺难度很高。我国历届领导人都很关心、大力支持碳纤维产业的发展,相关领域的科学家、技术专家为之奋斗了几十年,今天我们的项目能获奖,我国的碳纤维能实现大规模的产业化,是站在了巨人的肩膀上。”

   “干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目,生产线600米长,整个生产过程有三千多个工艺点,技术难题就像一座座山一样摆在面前,令人手足无措。

   有人说张国良是“碳痴”,www.4355.com,放下早有成就的事业和轻松稳定的生活,一心扑在碳纤维上,在条件艰苦的工厂摸爬滚打。

   “不像在实验室里做试验,在工厂千吨级别的大系统上做大规模的生产实验是很艰难的,大系统的调试非常不容易,做一个实验需要耗时一个星期,成本上百万元。”张国良说,“但是,哪怕倾家荡产,我们也要造出中国人自己的碳纤维。”

   “在实验过程中会出现各种各样的现象,各种因素交织在一起,需要分辨真相假象,抓住矛盾,解决问题,这是最能考验技术人员的。”忆及十余载的攻坚克难,张国良感慨万千。

   他介绍,生产碳纤维需要原材料经过五次物质的变化,有时这些变化是看不见摸不着,甚至检测不到的,需要技术人员根据现象去准确地分析理解,难题只能通过不断地实验和学习来攻克。

   “我一做起碳纤维来就收不住,在2005年到2007年项目最初、最艰难的那几年,我们边学边干,我每天一边指挥实验,一边看书学习,每天能看十多个小时,看了两三年,一些书都被翻破了,在沙发上看累了就坐到地板上看,还要向碳纤维领域的专家、老师请教,当时就是凭着一股劲头,不懂,一定要把它搞清楚!”

   张国良回忆,在实验刚刚启动时,当时的工程技术人员都没有操作如此大规模生产线的经验,加之原材料易燃易爆,最初都由他亲自在操作台上操作。“那时大家都对实验结果心里没底,遇到困难无比焦急,取得一点成绩,也让我们喜出望外,欢欣鼓舞。”回忆起多年前的点点滴滴,张国良仿佛又回到了当初条件艰苦的生产一线。

   “那时我三天三夜没出控制室,就坐在实验室的一条长板凳上,也不觉得困,都是看到窗外海滨日出日落的更替,才忽然发觉一天又过去了。工厂离我家13公里,我最长连续74天没回家,生产线每天都开着,耗费着巨大的成本,大家根本想不起回家。”他说。

   “在项目最艰苦的那两年,我们一直坚守在一片盐碱滩的工厂现场,吃睡就在生产线旁边,当时的条件苦,蚊虫多,有朋友来现场看我,我就给他一个苍蝇拍,帮我打苍蝇,那时我八十多岁的老母亲也会到现场看望我。”大家就这样奋战在一起,摸索着实验。

   “碳纤维是国家急需的材料,当时大家都感觉到承担着一份国家责任,遇到再大的困难,我们也要挺过来,一定要把碳纤维做好。别看我们是做企业的,但我们这代人对国家的责任感是非常强的,总是想为国家做一些事情,这个愿望非常强烈。”

   就是凭借着这样的劲头儿和情怀,如今,张国良带领的团队对碳纤维的研究和理解到达了很高的水准,产品和生产线在国际上处于领先水平,在庞大的生产线上,通过对某一工艺点的某处细节做出微小的调整,都可以把控对碳纤维性能产生的微量影响。“这些都是建立在艰苦研究和大量实验的基础上的。”张国良称。

   项目攻坚阶段,张国良(右一)和同事们吃住在生产一线。(受访者供图)

   推动产业变革和创新发展

   “碳纤维的性能可以在各行各业的创新工作中发挥重要作用,这种新型材料能在某些行业引起重大的变革甚至是一场革命。”——张国良

   张国良说,“碳纤维项目能够登上我国科技界最高领奖台,证明我国的碳纤维产业真正开始成熟了,进入了新的历史阶段,为未来产业的发展奠定了基础。”

   十九大报告提出,“创新是引领发展的第一动力”,“加快建设创新型国家”。张国良对此表示,碳纤维作为基础材料,为我国各方面的创新提供了条件,比如无人机,大到战斗型无人机,小到休闲娱乐型无人机,都大量使用碳纤维材料。没有碳纤维,就做不出各种各样高性能的无人机。

   十九大报告还提出,“加快建设制造强国,加快发展先进制造业”,“支持传统产业优化升级”,“促进我国产业迈向全球价值链中高端,培育若干世界级先进制造业集群”。

   当前,我国制造业正经历转型升级的过程,新时代对制造业提出了新的要求。张国良称,“过去我国没有大量的碳纤维材料,可以说,很多产业的转型都在等着,比如风电电缆、新能源汽车、新能源电池等,都需要大量使用碳纤维材料。”

   随着技术的成熟,我国自主生产的碳纤维大批量投产,未来碳纤维基础材料的生产,将为机械工业、机械零部件制造、建筑、风电、汽车、航天航空等众多领域的创新发展和转型升级发挥巨大推动作用,惠及百姓日常生活的方方面面。

   展望碳纤维产业的未来,张国良指出,碳纤维的研究还有广阔的空间,“目前的工艺,只能把碳纤维理论上的性能发挥出很小一部分,将来还能做出性能更好的碳纤维产品,潜力很大。”

   以此同时,他还表示,现在我国碳纤维产量仍不够高,供应大约只能满足需求的五分之一。未来,首先要不失时机地扩大产量、满足需求,特别是满足国家的重大需求,在保证品质的前提下,量要跟上。

   其次,不同品种、性能的碳纤维很多,应用领域广泛,民用航空是碳纤维应用的最高境界,碳纤维是材料领域皇冠上的明珠,要把碳纤维应用到民用航空上,真正把碳纤维普及到民用,这是今后研究的重点,我们的研究工作是不会停止的,张国良说。