身兼國家碳纖維工程技術(shù)研究中心主任、北化碳纖維及功能高分子教育部重點實驗室副主任、碳纖維及復(fù)合材料研究所所長等職，徐樑華扎根碳纖維研究領(lǐng)域已30多年，經(jīng)歷了國產(chǎn)碳纖維發(fā)展的一半歷程。

在他看來，高校應(yīng)該堅守基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)及前瞻性工作的定位?！耙粋€人的精力是有限的，我們應(yīng)堅守本分，把碳纖維產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)做好。”

打破固有思維

重樹碳纖維國產(chǎn)化主流工藝

從20世紀60年代末到80年代，國產(chǎn)碳纖維經(jīng)歷了艱難的階段，材料界從對其認知到科研力量皆為欠缺。

當時的碳纖維研發(fā)并未作為大協(xié)同的技術(shù)體系展開研究，從聚合、紡絲到氧化、碳化再到應(yīng)用在當時條塊分割的框架之下無法形成協(xié)調(diào)。

國民經(jīng)濟水平亦相對較低，與碳纖維的研發(fā)投入需求并不匹配?？蒲袑嵙θ酰狈ο冗M技術(shù)的參考、借鑒，國內(nèi)對碳纖維的認知水平并不高。

最關(guān)鍵的原因是，國產(chǎn)化主流技術(shù)未能找到。

因此，2000年以前，中國的碳纖維探索一直處于徘徊階段。

隨著市場對碳纖維需求的推動，國家和政府加大了對碳纖維研發(fā)的支持力度。“十五”期間在國家“863”項目推動下，形成了北京化工大學、中科院山西煤化所、山東大學為主要力量的三個相對集中的研發(fā)基地。

從事高性能聚丙烯腈（PAN）碳纖維科學技術(shù)研究，徐樑華深感使命重大，感嘆不容易，“它需要有很淡定的心態(tài)才能做得出來”。

上個世紀代表中國碳纖維水平的是硝酸法技術(shù)，然而硝酸法在國際上已經(jīng)被淘汰，現(xiàn)在代表中國碳纖維水平的是二甲基亞砜法。當時國內(nèi)已擁有二甲基亞砜技術(shù)，但是由于固有思維未突破被擱置。

徐樑華率領(lǐng)團隊，基于PAN/DMSO間歇溶液聚合、一步法濕法紡絲工藝，在國內(nèi)率先研發(fā)出二甲基亞砜溶液體系制備具有規(guī)整表截面結(jié)構(gòu)碳纖維原絲的國產(chǎn)化技術(shù)，重新確立了二甲基亞砜原絲工藝路線在碳纖維國產(chǎn)化發(fā)展中的主體地位。

按此工藝生產(chǎn)的聚丙烯腈原絲的質(zhì)量完全符合高強碳纖維生產(chǎn)的需要，國產(chǎn)碳纖維從此走上了從高強、高強中模、高模、高模高強有序發(fā)展的快速軌道。

徐樑華認為，重新使用二甲基亞砜法路線不僅僅是技術(shù)的轉(zhuǎn)型，更是理念的轉(zhuǎn)型。

沖出對標困局

實現(xiàn)國產(chǎn)技術(shù)自主創(chuàng)新

如果說本世紀初的碳纖維技術(shù)處于轉(zhuǎn)型階段，那么現(xiàn)在的碳纖維產(chǎn)業(yè)可謂處于升級階段?！敖酉聛磉M入碳纖維的產(chǎn)業(yè)化建設(shè)?！毙鞓湃A說。

國產(chǎn)碳纖維近20年的發(fā)展速度遠超前30年的發(fā)展速度，產(chǎn)業(yè)化成果累累。技術(shù)方面，從當時的T300到現(xiàn)在高強高模全覆蓋。

雖堅守碳纖維產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)研究本分工作，徐樑華團隊卻不忘創(chuàng)新。徐樑華認為，國產(chǎn)碳纖維材料應(yīng)實現(xiàn)自主創(chuàng)新，避免跟著國外的發(fā)展步伐走對標式的路。

“十五”期間，北京化工大學和山西煤化所分別展開了T700級碳纖維的研發(fā)。兩者走的研究路線不一，山西煤化所走的是干噴濕紡路線，徐樑華團隊提出了濕紡工藝制備國產(chǎn)T700級高強碳纖維的技術(shù)方向并得到了科技部的支持。

經(jīng)過4年的努力，濕紡T700級碳纖維實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破，并應(yīng)用到以光威為代表的碳纖維企業(yè)中，這意味著國產(chǎn)高強碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)空白被填補上了?！斑@個原始創(chuàng)新是我們獨有的，連日本都沒有”。

實現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維技術(shù)自主創(chuàng)新，無疑讓徐樑華團隊推動碳纖維國產(chǎn)化的信念更加堅定，“國產(chǎn)碳纖維發(fā)展到現(xiàn)在，我們可以不對標國外，做自己的技術(shù)”。