讓中國高性能碳纖維更“強”

陳惠芳（左二）指導學生開展實驗

　　一根僅有頭發絲1/10粗的高性能碳纖維，拉伸強度卻可以達到鋼的7~9倍，而比重僅有鋼的1/4，在幾千攝氏度的高溫下依然可以紋絲不動，因此成為當今航空航天、國防軍用、建筑、交通、體育休閑等領域的“香餑餑”。

　　東華大學材料學院陳惠芳科研團隊聯合中復神鷹碳纖維有限責任公司多年攻關，突破干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產業化關鍵技術，實現了國產碳纖維的批量供應，填補了國內以干噴濕紡工藝為代表的高性能碳纖維生產技術的空白，打破了國外高性能碳纖維企業在中國市場的長期壟斷，該項目榮獲2017年度國家科技進步獎一等獎。

　　從1982年畢業留校后，陳惠芳就瞄準了碳纖維研究這件事：“高性能碳纖維是個好東西，但是碳纖維研發投入高、周期長，核心技術又長期被日、美等國嚴密封鎖，嚴重制約了我國碳纖維的發展。”

　　于是，懷著樸素的愛國情懷，陳惠芳帶著自己的科研團隊全身心投入到高性能碳纖維的研究事業中。功夫不負有心人，他們聯合中復神鷹碳纖維有限責任公司，通過不斷摸索、反復實驗，終于突破了制備高性能碳纖維的先進技術——干噴濕紡。這一關鍵技術的突破使得紡絲速度可以達到400米/分鐘以上，紡絲速度是傳統濕法紡絲的5倍，同時還開發出干噴濕紡原絲快速預氧化技術，有效縮短了預氧化時間，大大提高了生產效率。干噴濕紡關鍵技術突破后，他們又開發了均質聚合系統、高效環保脫單、穩定干噴濕紡、節能預氧化的成套技術。最終，我國首個采用干噴濕紡工藝的千噸級碳纖維生產線正式投產，技術達到國內領先水平，制備出的碳纖維產品性能與國際同類產品相當。

　　在關鍵技術產業化的過程中，陳惠芳帶著科研團隊經常往返于上海、連云港兩地，在連云港企業車間的生產線上緊盯每一道工序。從實驗室的技術突破到產品工業化還是有區別的，一些實驗室里的小問題一旦擺到生產線上就會被放大。整個碳纖維的生產，從前到后，中間控制的有3000多個工藝點，在機器聲轟鳴的車間，陳惠芳科研團隊和企業工作人員協同合作，不斷調試方案和關鍵技術。

　　自2009年起，依托纖維材料改性國家重點實驗室等13個國家和省部級基地，東華大學—中復神鷹碳纖維工程技術中心、東華大學—中復神鷹碳纖維工程研究中心、東華大學材料科學與工程博士后流動站科研基地、鷹游集團碳纖維博士后科研工作站科研基地等協同創新平臺陸續成立，學校和企業在多項成果轉化項目中，共同申報并承擔科研任務，充分發揮雙方優勢，為推進碳纖維產業化進程提供強有力的科技支撐和堅實保障。

　　“陳老師做科研真的很拼！”談及陳惠芳做科研的那股勁，科研團隊里最年輕的博士后巨安奇連連感嘆。大夏天，在沒有空調的高性能碳纖維工程基地，穿著工作服進去沒一會兒就出一身汗，陳惠芳帶著他們一干就是一整天。

　　陳惠芳表示，她和她的團隊對高性能碳纖維的研究不會止步，未來高性能碳纖維在大飛機、新能源汽車等領域都有著很大的應用前景，而高性能碳纖維要實現完全自主國產化依舊需要不斷地技術攻關，她希望能用畢生精力去圓她的中國夢——讓中國高性能碳纖維更“強”。