他们为中国高性能碳纤维闯出一片天丨科技自立自强之路

编者按

为迎接中华人民共和国成立75周年、中国科学院建院75周年，自今日起，“中科院之声”将与《中国科学报》同步开设“科技自立自强之路”专栏，挖掘中国科学院人的首创故事，致敬先行者，激励后来人，继承优良传统，赓续科学精神，加快抢占科技制高点，为实现高水平科技自立自强和建设科技强国再立新功。

“干不成就提头来见！”

这是发生在2005年的一幕

彼时，中国科学院多家研究所的科学家们

被叫到一起吃了顿“鸿门宴”

他们正在讨论的是

宇航级T300碳纤维

这是一项关乎国家安全的项目

碳纤维是一种轻质高强材料

被誉为“黑色黄金”

在航空、航天、工业制造领域不可或缺

世纪之交，我国尖端领域用碳纤维

供应紧张，价格飞涨

国家重要尖端装备“无米下炊”

国家安全遭遇严重威胁

▲碳纤维

中国科学院山西煤炭化学研究所（简称山西煤化所）

是国内最早研究碳纤维的机构

2005年春天

他们接到了院里提出的一项重要任务——

必须在2008年6月30日之前

产出满足应用需求的宇航级T300碳纤维

这几乎是一项不可能完成的任务

日本东丽公司从研制出原丝到生产出T300

大约用了5年

改进、完善和提高质量

大约用了10年

留给中国科学家的时间

只有3年

“‘干了，死了’总比‘不干，死了’强。”

作为山西煤化所碳纤维技术带头人

吕春祥把心一横

立下“军令状”

随后，国家成立攻关领导小组

中国科学院为成员单位

在院党组要求下，多家院属单位聚力攻关——

山西煤化所整体牵头研制生产线

化学研究所研制油剂

上海有机所、长春应化所研制上浆剂

开头的一幕便发生于此时

研究所的科学家应召而来

他们的任务就是啃下这块“硬骨头”

▲吕春祥在太原小店中试基地住的板房

太原和扬州成为攻关的两个重要阵地

太原做中试，扬州做放大

中试的主要难点在于原丝工程化试验线

工程放大的难点则更多

2006年4月30日，下午5点

太原的中试试验线上产出了原丝

没有人停下来庆祝

因为他们知道，确保原丝稳定才是关键

历经半年，试验近百釜

2007年6月，制品达到T300基本指标

依然没人停下来庆祝

他们接下来要去扬州

建设产能更大的原丝线和氧化碳化线

▲科研团队在扬州搭建设备

更大意味着更难

大容量聚合釜

是让攻关团队最挠头的问题

原丝性能要高，就好比熬一锅粥

只有高精准的控制力

才能保证锅里的每粒“米”生熟一致

吕春祥颠覆性地采用了新聚合工艺

并开始设计与其配套的专用聚合釜

这是一种国内前所未有的技术

但也遇到了前所未有的挑战

聚合釜容量越大，控制难度也越大

▲科研团队交流建设图纸

2008年5月25日一早

大容量聚合釜投料

吕春祥一天一夜没合眼

26日一早，终于有了好消息——

控制平稳

但大家的心无法平稳

此时，离最后期限只剩一个月

而宇航级T300碳纤维

要满足二十多项指标

性能测试能过关吗？

一批批白丝被运上氧化碳化线

变成黑丝之后再送去检验部门做测试

时针不停地转

每个人的心都像被放进了油锅

▲吕春祥在扬州氧化碳化线收丝工位收丝前剪断丝束

2008年6月的一个清晨

最新检测报告单出炉

碳纤维性能指标全部合格

连续几天

更多的性能测试报告出炉

第二批、第三批、第四批……

性能指标几乎无差别

大家兴奋极了

稳了！

2008年6月30日

在国家要求的最后期限

山西煤化所给用户单位送去第一批产品

满足全部指标要求

这一天，我国成为继日本、美国之后

第三个可自主生产宇航级碳纤维的国家

这条生产线的诞生

为我国更高性能碳纤维国产化奠定了基础

▲山西煤化所特种碳纤维

许多亲历者都记得

那一天，就在大家准备庆祝一番时

一位科研人员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

从2005年立下“军令状”

到2008年满足国家需求

攻关3年

无数批白色的原丝变成黑色的碳纤维

而攻关团队科研人员的头上

很多发丝从黑丝熬成了白丝

16年后的今天

他们时常还会想起碳纤维性能稳定的那天

那本是个有雾的早晨

大家忙完之后走出厂房

发现笼罩了一夜的浓雾散了

阳光明亮而热烈

阅读全文请见

来源：中国科学报