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凯发K8天生赢家一触即发|活色巅峰程晓蕊小说|他们为中国高性能碳纤维闯出一片天

Created on:2024-11-05 13:16:45

 

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  之后✿★★◈,白丝被运到另一条生产线上✿★★◈,继续被轮子拉扯向前✿★★◈。数百摄氏度的氧化炉✿★★◈,让白丝变得焦黄✿★★◈;上千摄氏度的碳化炉✿★★◈,又让黄丝变得乌黑✿★★◈。千锤百炼后✿★★◈,“人工羊毛”变成了“黑色黄金”✿★★◈,成为航空航天尖端装备中一种不可或缺的材料高性能碳纤维✿★★◈。

  很少有人知道✿★★◈,这套位于山西太原的生产线之所以能够化“腐朽”为“神奇”✿★★◈,是因为背后有一支国家战略科技力量✿★★◈。中国科学院山西煤炭化学研究所(以下简称山西煤化所)科研团队的技术支撑✿★★◈,让国产高性能碳纤维走上了一条从无到有✿★★◈、从小到大的路✿★★◈。

  碳纤维具有轻质高强的特点✿★★◈,常被用在航空航天飞行器上✿★★◈。飞行器的运动速度高✿★★◈、过载大✿★★◈,对材料强度和变形有严格要求✿★★◈,而商用飞机每减重一公斤✿★★◈,一年就能节约3000美元的燃料✿★★◈,航天飞行器每减重一公斤✿★★◈,就能节约1万美元的燃料✿★★◈。除此之外✿★★◈,它在汽车✿★★◈、发电设备和体育器械等领域也有广泛应用✿★★◈。

  当时✿★★◈,山西煤化所在高性能碳纤维研制方面已有30多年的积累✿★★◈,是中国科学院最早研究碳纤维的研究所之一✿★★◈。上世纪六七十年代✿★★◈,所里的老一辈科学家在基本无参考资料的情况下✿★★◈,突破系列关键技术✿★★◈,建成我国第一条聚丙烯腈基碳纤维氧化碳化中试生产线✿★★◈,并生产出“高强Ⅰ型”碳纤维✿★★◈。这种碳纤维的性能虽远低于T300✿★★◈,却解了当时国家的燃眉之急✿★★◈。

  此后✿★★◈,科研人员虽然研制出了T300碳纤维样品✿★★◈,但与进口产品相比✿★★◈,性能差距大凯发K8天生赢家一触即发✿★★◈、生产工艺和装备控制精度不足✿★★◈、产品性能稳定度差✿★★◈、生产规模小✿★★◈。更严峻的是✿★★◈,国家需求的节点摆在那里2008年6月30日前必须确保产出能满足应用需求的宇航级T300碳纤维✿★★◈,而2005年时✿★★◈,大家连“宇航级”包含哪些性能指标都不是十分清楚✿★★◈。

  2005年5月16日✿★★◈,吕春祥写出了T300碳纤维工程化研制项目建议书的初稿✿★★◈;7月末✿★★◈,山西煤化所将完善后的建议书上报给国家有关部门✿★★◈,申请承担宇航级T300碳纤维的工程化研制任务✿★★◈。

  研究所级别的攻关总体组很快成立✿★★◈,所长孙予罕任组长✿★★◈,吕春祥和时任所长助理李燕生任副组长✿★★◈。所里多个研究部门的优秀科研人员聚集起来✿★★◈,形成了一支20多人的核心团队和百余人参与的攻关队伍✿★★◈,所里又增派副所长韩有清驻工程试验现场协调处理问题✿★★◈。攻关总体组还采用了航天工程“两总制”组织管理方式✿★★◈,由孙予罕负责项目统筹活色巅峰程晓蕊小说✿★★◈、吕春祥负责技术攻关✿★★◈。

  这两个节点✿★★◈,都与原丝工程化试验线碳纤维用的原丝✿★★◈,类似日常生活中常见的腈纶✿★★◈。当时✿★★◈,山西煤化所在原丝工程化试验线上的建设经验✿★★◈,不及在氧化碳化线上的建设经验丰富✿★★◈。适合T300的原丝工程化试验线的建设✿★★◈,成了小店中试试验过程中最难啃的一块“硬骨头”✿★★◈。

  在扬州✿★★◈,新的T300原丝和氧化碳化工程试验线规模扩大了好几倍✿★★◈,不少关键技术和装备遇到了新的挑战✿★★◈。

  2007年6月✿★★◈,T300碳纤维试验成功后✿★★◈,项目团队很快在扬州启动了氧化碳化线日完成建设任务✿★★◈。

  氧化碳化线建设完成后✿★★◈,原丝生产线的建设就成为项目团队要破解的最关键难题✿★★◈,而大容量聚合釜则是让吕春祥等人最挠头的问题之一✿★★◈。聚合是碳纤维制备的第一个化学反应工序✿★★◈,聚合釜是聚合反应用的“锅”✿★★◈。在中试阶段✿★★◈,为了保证聚合釜能稳定产出性质一致的聚丙烯腈纺丝溶液✿★★◈,吕春祥摒弃了传统聚合釜的连续聚合工艺✿★★◈,颠覆性地设计并采用了间歇聚合工艺✿★★◈。

  “原丝性能要高✿★★◈,就好比熬一锅粥✿★★◈,不仅不能煳锅✿★★◈,还必须保证每粒米的生熟度一致✿★★◈。连续聚合是连续不断地进料✿★★◈、不断地煮✿★★◈,容易煳锅✿★★◈,如原料不均匀✿★★◈,过滤器也容易堵✿★★◈,每3个月就要清洗一次✿★★◈;间歇聚合则是一锅一锅煮✿★★◈,煮好了放到罐子里✿★★◈,然后纺丝✿★★◈,不仅原料均匀稳定✿★★◈,而且过滤设备可以多年不清洗凯发K8天生赢家一触即发✿★★◈。”吕春祥说✿★★◈。

  实际上✿★★◈,聚合反应釜的研制和反应控制要比锅里煮饭复杂得多✿★★◈,它对材质✿★★◈、形状活色巅峰程晓蕊小说✿★★◈、耐压活色巅峰程晓蕊小说✿★★◈、防爆✿★★◈、搅拌✿★★◈、温控等方面的要求都非常苛刻凯发K8天生赢家一触即发✿★★◈。在工程放大过程中✿★★◈,这种国内前所未有的新工艺聚合釜✿★★◈,遇到了前所未有的挑战✿★★◈。聚合反应的原料丙烯腈是甲级防爆高毒物✿★★◈,在聚合过程中会发生强放热反应✿★★◈,聚合釜容量增加后✿★★◈,防爆能力也必须增强✿★★◈。因此✿★★◈,聚合釜的容量越大活色巅峰程晓蕊小说✿★★◈,设计难度也越大✿★★◈。

  怎样才能让聚合釜既有大容量✿★★◈,又能安全稳定?吕春祥等人没有可借鉴的经验✿★★◈,只能一步步摸索✿★★◈。顶着巨大的压力✿★★◈,他拿着设计方案请高分子化工✿★★◈、高分子物理✿★★◈、流变学✿★★◈、反应动力学✿★★◈、传质传热✿★★◈、自动控制✿★★◈、化工设备等多学科和专业领域的专家反复论证活色巅峰程晓蕊小说✿★★◈,确保方案科学合理✿★★◈。

  他们要赶在最后期限前✿★★◈,让原丝生产线上产出的丝在氧化碳化线上变成性能稳定且达到“宇航级”标准的碳纤维✿★★◈。

  按照用户部门的要求✿★★◈,宇航级碳纤维在满足二十多项指标的同时✿★★◈,万米以上长度碳纤维✿★★◈、不同批次碳纤维的力学性能指标离散性都必须控制在5%以内✿★★◈。

  一批批白丝运上氧化碳化线✿★★◈,变成黑丝之后再送到检验部门做性能测试✿★★◈。可是✿★★◈,半个月过去了✿★★◈,碳纤维的综合性能稳定性还是不达标活色巅峰程晓蕊小说✿★★◈。

  时针不停地转✿★★◈,每个人的心都像被放进了油锅里✿★★◈。孙予罕和吕春祥带着科研团队✿★★◈,每天驻守在生产线上反复排查✿★★◈,解决可能影响碳纤维性能的工艺问题✿★★◈。有一天大家坐在一起吃饭✿★★◈,不知谁调侃了一句✿★★◈:“如果做不成功✿★★◈,咱就去跳长江✿★★◈。”

  2008年6月中旬的一天晚上✿★★◈,长江升起浓雾✿★★◈,扬州城被笼罩于朦胧之中✿★★◈。和往常一样✿★★◈,碳纤维厂房里昼夜不停地出丝✿★★◈。

  第二天早晨7点多✿★★◈,最新的碳纤维性能检测报告单出炉✿★★◈。大家发现✿★★◈,碳纤维的性能指标全部合格凯发K8天生赢家一触即发✿★★◈。几个小时后✿★★◈,他们收到了第二批碳纤维的性能测试报告✿★★◈,同样合格✿★★◈。

  第三批✿★★◈、第四批✿★★◈、第五批连续几天✿★★◈,他们一次次重复✿★★◈,最终确认这种“稳定”不是偶然✿★★◈。

  2008年6月30日凯发K8天生赢家一触即发✿★★◈,在国家要求的最后期限✿★★◈,山西煤化所给用户单位送去了第一批产品✿★★◈,产品达到用户单位提出的全部指标要求✿★★◈。这一天✿★★◈,是我国第一条宇航级碳纤维生产线诞生的日子✿★★◈,标志着我国成为继日本凯发K8天生赢家一触即发✿★★◈、美国之后第三个可以自主生产宇航级碳纤维的国家✿★★◈。

  以此为基础✿★★◈,山西煤化所支撑当地有关企业✿★★◈,于2013年底建成比T300力学性能更高的T800高性能碳纤维生产线✿★★◈,使山西省成为国家高性能碳纤维产业的高地之一✿★★◈。

  2017年6月✿★★◈,习近平总书记在山西考察时强调✿★★◈,新材料产业是战略性✿★★◈、基础性产业✿★★◈,也是高技术竞争的关键领域✿★★◈,我们要奋起直追✿★★◈、迎头赶上✿★★◈。

  为了让新材料产业在全国发展壮大✿★★◈,山西煤化所的科研人员走出山西省✿★★◈,在河南等地成功转化了多项高性能碳纤维技术✿★★◈。此外✿★★◈,科研人员还在开展更高性能的新一代碳纤维的技术攻关✿★★◈。

  工程技术的突破带动了高性能碳纤维产业发展✿★★◈。在国产宇航级T300碳纤维取得突破后✿★★◈,以国有企业为代表的一批企业纷纷进入高性能碳纤维行业✿★★◈。在全行业共同努力下✿★★◈,我国高性能碳纤维技术逐步突破✿★★◈,行业逐渐壮大✿★★◈,与此同时✿★★◈,高性能碳纤维需求量快速增长✿★★◈,国产化占比逐年提升✿★★◈。如今✿★★◈,我国国产宇航级碳纤维已基本能够满足国家和市场需求✿★★◈,一些其他型号级别的进口产品也随之降价✿★★◈,例如民用T700S碳纤维的进口价格只有原先的三分之一✿★★◈。

  “国内几乎所有与碳纤维相关的企业里✿★★◈,都能找到山西煤化所的身影凯发K8天生赢家一触即发✿★★◈,有些用的是山西煤化所研发的技术✿★★◈,有些用的是从山西煤化所走出来的人才✿★★◈。”蔡榕说✿★★◈。

  作为历史的亲历者✿★★◈,蔡榕时常会回想起2008年6月30日那天✿★★◈。当时✿★★◈,他在扬州工程现场看到凯发K8天生赢家一触即发✿★★◈,就在大家准备庆祝一番时✿★★◈,一位同事把自己锁进一间空会议室✿★★◈,大哭了一场✿★★◈,3年的压力终于宣泄出来✿★★◈。

  在很多亲历者眼中✿★★◈,第一条宇航级碳纤维生产线的研制历程✿★★◈,是有组织科研和建制化研究的“典范”✿★★◈。它的成功得益于国家✿★★◈、中国科学院及其院属研究机构从上到下的统一组织✿★★◈,也得益于国立科研机构与政府机关✿★★◈、用户单位✿★★◈、企业的优势互补✿★★◈、通力合作✿★★◈。

  从2005年立下“军令状”到2008年满足国家需求✿★★◈,宇航级T300碳纤维生产线年里✿★★◈,无数批白色的原丝变成黑色的碳纤维✿★★◈,攻关团队科研人员的头上✿★★◈,很多发丝从黑丝熬成了白丝✿★★◈。

  多年后的今天✿★★◈,他们的记忆还是会回到2008年6月中旬那个有雾的早晨✿★★◈。上午10点✿★★◈,碳纤维性能稳定✿★★◈,大家发现✿★★◈,厂房外笼罩了一夜的浓雾散了✿★★◈,阳光明亮而热烈✿★★◈。