我國化纖專業(yè)教育奠基人之一、原華東紡織工學(xué)院院長、中國紡織大學(xué)名譽(yù)校長錢寶鈞。學(xué)校供圖

　　潘鼎教授（左四）帶領(lǐng)課題組成員開展碳纖維研究（左二為陳惠芳）。學(xué)校供圖

　　潘鼎教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)長期攻關(guān)成功助力洲際導(dǎo)彈一飛沖天，使我國成為全世界3個(gè)掌握航天級高純黏膠基碳纖維研制技術(shù)的國家之一。學(xué)校供圖

　　小小的碳纖維，曾是新中國與國外同類材料競爭的“軟肋”。從創(chuàng)建新中國第一個(gè)“化學(xué)纖維”專業(yè)的錢寶鈞教授到潛心攻克高純航天黏膠基碳纖維難題、助力導(dǎo)彈飛天的潘鼎教授，再到科研攻關(guān)國產(chǎn)高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)化的陳惠芳研究員，東華大學(xué)三代專家接力“專研”碳纖維。小小的碳纖維，可以撐起“國之重器”。在三代東華教授的接力下，中國從“纖維大國”走向“纖維強(qiáng)國”。

　　新中國第一個(gè)化纖專業(yè)誕生

　　解放初期，我國的紡織工業(yè)原料主要依靠天然纖維的棉、毛、麻、絲，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足億萬人民穿衣的需要，出路何在？我國著名纖維科學(xué)家、教育家錢寶鈞先生敏銳地意識到當(dāng)務(wù)之急是發(fā)展化學(xué)纖維工業(yè)。

　　在1950年的全國化工會議上，錢寶鈞毅然提出了發(fā)展國內(nèi)化學(xué)纖維工業(yè)的主張。他還意識到，要發(fā)展化纖工業(yè)，必須教育領(lǐng)先。為此，他于1954年與化纖專家方柏容教授聯(lián)名上書紡織工業(yè)部，建議在華東紡織工學(xué)院（東華大學(xué)的前身）創(chuàng)辦新中國第一個(gè)化纖專業(yè)。這份建議當(dāng)年獲批，并招收培養(yǎng)第一批化纖人才，極大地緩解了我國化纖人才短缺問題。

　　錢寶鈞在上世紀(jì)50年代初開創(chuàng)了我國以棉絨為原料的黏膠纖維研究，曾解決我國第一家萬噸級黏膠簾子線廠工藝技術(shù)上的不少難題；并在華東紡織工學(xué)院籌建化學(xué)纖維及高分子專業(yè)，建立了化學(xué)纖維研究所及實(shí)驗(yàn)工廠，使之成為我國最早的培養(yǎng)從事化纖研究以及從事化纖工業(yè)的高層次人才的教學(xué)和科研基地。

　　過去的科研，遠(yuǎn)不及現(xiàn)在。錢寶鈞在科研工作中一次又一次地“迎難而上”。沒有儀器，就靠著手頭簡陋的工具自制；經(jīng)費(fèi)不足，就省吃儉用自費(fèi)研究。

　　他親自動手，與機(jī)械師傅一起，把一個(gè)個(gè)零部件制造出來，遇到電氣自動化裝置上的難題，就把自己的家人叫到實(shí)驗(yàn)室來，一起裝配，反復(fù)試驗(yàn)；沒有經(jīng)費(fèi)，就自己花錢購買原材料。經(jīng)過了多少個(gè)日日夜夜不斷改進(jìn)，終于在1976年研制成功第一臺纖維熱機(jī)械分析儀。

　　當(dāng)時(shí)，他已是70歲高齡。這臺儀器，對“化學(xué)纖維成形工藝?yán)碚摵屠w維結(jié)構(gòu)性能”的研究，特別是在“碳纖維原絲結(jié)構(gòu)對碳纖維結(jié)構(gòu)性能的研究”進(jìn)程中發(fā)揮了不可或缺的作用。1989年美國著名碳纖維專家Defumdoph教授來中國講學(xué)，看到這臺儀器后，十分驚訝，連連稱贊說：“我的碳纖維研究工作正需要這臺儀器呢。從這臺儀器的研制成功，就可以看出你們在碳纖維研究方面有著相當(dāng)高的水平了?！?/p>

　　如今，纖維熱機(jī)械分析儀已成為研究纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)性能的一個(gè)重要檢測儀器。

　　年齡并沒有阻止錢老向著科技高峰邁進(jìn)的步伐，在步入80歲高齡之時(shí)，他又不畏艱難開始了纖維大分子纏結(jié)理論研究，這是當(dāng)時(shí)國際領(lǐng)先的科研項(xiàng)目。錢老對高分子的纏結(jié)理論提出了新的論據(jù)，并帶領(lǐng)學(xué)生在自制的儀器設(shè)備上得到驗(yàn)證，使大分子纏結(jié)研究成果達(dá)到國際先進(jìn)水平，為我國紡織纖維科學(xué)研究和教育的發(fā)展作出了突出的貢獻(xiàn)。

　　“中國化纖事業(yè)無不滲透著錢老的心血，正是錢老在困難時(shí)期仍不忘初心的堅(jiān)持下，才有了中國化纖的今天。”錢寶鈞的學(xué)生、東華大學(xué)材料學(xué)院教師王依民說，新一代東華人要傳承錢老的精神，開創(chuàng)一個(gè)屬于中國化纖的明天。

　　為洲際導(dǎo)彈編織“防護(hù)服”

　　錢寶鈞之后，接過小小碳纖維研究接力棒的，是潘鼎。他師從錢寶鈞，是改革開放恢復(fù)招收研究生后的第一屆碩士生，他用畢生的精力專注“碳纖維”這件事。

　　上世紀(jì)80年代，我國頭號戰(zhàn)略武器“洲際導(dǎo)彈”面臨最后兩項(xiàng)久攻不克的技術(shù)難題。其中一個(gè)“攔路虎”就是“航天級高純黏膠基碳纖維”。作為洲際導(dǎo)彈彈頭防熱層關(guān)鍵材料，航天級高純黏膠基碳纖維好比導(dǎo)彈的“防護(hù)服”，它可保護(hù)導(dǎo)彈免受高溫“傷害”，是火箭、導(dǎo)彈等戰(zhàn)略武器的“新衣”，工藝要求極高、制備技術(shù)極難，當(dāng)時(shí)只有美、俄兩個(gè)超級大國擁有，且對我國實(shí)行嚴(yán)格禁運(yùn)、技術(shù)封鎖。

　　難關(guān)攻克不下，導(dǎo)彈就上不了天。在各方攻關(guān)始終未能成功的巨大壓力下，潘鼎決定勇挑重?fù)?dān)，帶領(lǐng)課題組向“卡脖子技術(shù)”發(fā)起沖擊，改用新的碳絲路線來研制產(chǎn)品。

　　說起當(dāng)年的困難，現(xiàn)東華大學(xué)碳纖維項(xiàng)目組學(xué)術(shù)帶頭人、2017年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲得者陳惠芳仍深有感觸：“當(dāng)年我們課題組可以說是‘三無’：一無研究資料和基礎(chǔ)，二無場地，三無任何可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)?zāi)呐率鞘〉慕?jīng)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)大家就在潘老師的帶領(lǐng)下，一切從零開始，為了解決國家難題奮力一搏?！?/p>

　　陳惠芳回憶，為了早日研制出國家急需的碳纖維產(chǎn)品，潘鼎經(jīng)常通宵達(dá)旦地工作在生產(chǎn)一線，困了就在鋼平臺上躺一會兒，有時(shí)只睡兩個(gè)小時(shí)就又投入到工作中。沒有場地，課題組就借用一個(gè)大集體廠的廢棄廠房，不管嚴(yán)寒酷暑，潘老師每天都要乘坐4個(gè)小時(shí)長途汽車到松江進(jìn)行試驗(yàn)。學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室面積不夠，連洗手間都征用了。

　　在如此艱苦的科研條件下苦戰(zhàn)多年，潘鼎團(tuán)隊(duì)成功研制了集美、俄兩國同類產(chǎn)品性能所長的航天級高純黏膠基碳纖維，為戰(zhàn)略武器飛天提供了關(guān)鍵性的技術(shù)支持。這項(xiàng)科研成果獲得了2001年中國高校十大科技進(jìn)展殊榮，2002年國家教育部提名國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，2003年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

　　這項(xiàng)研究不僅填補(bǔ)了國內(nèi)空白，讓我國由此成為世界上第三個(gè)掌握航天級高純粘膠基碳纖維研制技術(shù)的國家，也為我國國防現(xiàn)代化的升級換代及捍衛(wèi)國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化成果作出了貢獻(xiàn)。

　　項(xiàng)目成功了，潘鼎的身體卻敲響了警鐘，心臟進(jìn)行了多次手術(shù)。

　　在2008年上海市慶祝教師節(jié)主題晚會上，主持人問及潘鼎這樣的付出是否值得？潘鼎給出了一個(gè)響亮的回答：“這是國家的需要！這也是我對國家的承諾！我一生只做一件事，那就是國防尖端關(guān)鍵材料的研制。當(dāng)年我為振興中華而讀書，今天我為中國之崛起而奮斗?！?/p>

　　2019年潘鼎永遠(yuǎn)地離開了，但是他科學(xué)報(bào)國、無私奉獻(xiàn)的精神在一代代東華材料人中傳承下去。

　　中國碳纖維如何才能更“強(qiáng)”

　　陳惠芳研究員從潘鼎手上接過接力棒后，把科研方向瞄準(zhǔn)“國產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)業(yè)化”。她要讓中國高性能碳纖維更“強(qiáng)”。

　　她介紹，高性能碳纖維是個(gè)“好東西”，但是碳纖維研發(fā)投入高、周期長，且核心技術(shù)被日、美等國嚴(yán)密封鎖，我國碳纖維市場長期處于進(jìn)口產(chǎn)品壟斷狀態(tài)，高昂的進(jìn)口價(jià)格和嚴(yán)苛的技術(shù)封鎖嚴(yán)重制約著我國碳纖維的發(fā)展。

　　高性能碳纖維的研發(fā)能力如何，直接關(guān)系到國與國之間的競爭實(shí)力?！拔揖筒幌嘈旁壑袊嗽觳怀龈哔|(zhì)量的高性能碳纖維?！北镏还蓺鈨?，陳惠芳全身心投入到高性能碳纖維的研究事業(yè)中。

　　功夫不負(fù)有心人，陳惠芳科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司通過不斷摸索、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于突破了制備高性能碳纖維的先進(jìn)技術(shù)——干噴濕紡。

　　干噴濕紡工藝被認(rèn)為是碳纖維生產(chǎn)的主流工藝，但也是碳纖維行業(yè)公認(rèn)的難以突破的紡絲技術(shù)，目前在國際上僅有日本的個(gè)別公司掌握這一工藝。這一關(guān)鍵技術(shù)的突破使得紡絲速度可以達(dá)到400m/min以上，是傳統(tǒng)濕法紡絲的5倍。

　　團(tuán)隊(duì)同時(shí)還開發(fā)出干噴濕紡原絲快速預(yù)氧化技術(shù)，有效縮短了預(yù)氧化時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率。干噴濕紡關(guān)鍵技術(shù)突破后，開發(fā)了均質(zhì)聚合系統(tǒng)、高效環(huán)保脫單、穩(wěn)定干噴濕紡、節(jié)能預(yù)氧化的成套技術(shù)。如今，我國首個(gè)采用干噴濕紡工藝的千噸級碳纖維生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，制備出的碳纖維產(chǎn)品性能與國際同類產(chǎn)品相當(dāng)。

　　隨著技術(shù)的不斷革新改進(jìn)，該條生產(chǎn)線每年能生產(chǎn)近5000噸原絲和2000噸碳絲，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化并批量供應(yīng)市場，打破了國外高性能碳纖維企業(yè)在中國市場的長期壟斷，該項(xiàng)目榮獲2017年度國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

　　陳惠芳表示，高性能碳纖維要實(shí)現(xiàn)完全自主國產(chǎn)化依舊需要不斷地技術(shù)攻關(guān)，未來高性能碳纖維在大飛機(jī)、新能源汽車等領(lǐng)域都有著很大的應(yīng)用前景。千鈞系于一絲，一代代東華人對于高性能碳纖維的研究不會止步。

中國青年報(bào)·中國青年網(wǎng)記者 王燁捷 通訊員 朱一超 孫慶華