東華大學教授潘鼎專訪

　　有一種神奇纖維，只有頭發絲的十分之一細，纖維束強度卻是鋼的4~5倍;在2000℃以上的高溫環境中，別的纖維也許早已化為灰燼，它卻紋絲不動;它的研制，不僅曾助洲際導彈成功飛天，如今更在新材料領域刮起一股革命旋風，用它來造大飛機、汽車、輪船，能大幅減重提速;用它來做高爾夫球棒、羽毛球拍，輕且耐用……它，就是被譽為“黑色黃金”的碳纖維。在東華大學校園里,就有一位與碳纖維打了一輩子交道的專家,他就是材料科學與工程學院的潘鼎教授。

　　攻堅克難：助導彈一飛沖天

　　在國家有關部門的支持下，潘鼎教授領銜的碳纖維項目組臨危受命，最終成功研制了集美、俄兩國同類產品性能所長的航天級高純粘膠基碳纖維。

　　潘鼎教授早在40多年前就與碳纖維結下了不解之緣。1978年，他考入華東紡織工學院(東華大學前身)。正是從那時起，在恩師、中國化學纖維之父錢寶鈞教授的指點下，他開始潛心專攻碳纖維的理論及產業化問題。

　　潘教授回憶到，上世紀80年代，我國頭號戰略武器洲際導彈面臨最后兩項久攻不克的技術難題。其中一個“攔路虎”就是航天級高純粘膠基碳纖維。作為洲際導彈彈頭防熱層關鍵材料，航天級高純粘膠基碳纖維的性能、品質直接關系到導彈飛行的質量及成敗。因其原料要求極高、制備技術極難，當時只有美、俄兩個超級大國擁有，且對我國實行嚴密禁運、技術封鎖。難關攻不下，導彈上不了天!

　　在國家有關部門的支持下，潘鼎教授領銜的碳纖維項目組臨危受命，采用國外否定、國內僅有的棉漿基纖維素為原料，先后攻克了“原絲、工藝、強度、排廢”等難關，苦戰4年，在碳纖維生產的基礎理論、工藝技術和制備等方面獲得了系列突破，在軟硬件技術上獲得了大量原創性成果，最終成功研制了集美、俄兩國同類產品性能所長的航天級高純粘膠基碳纖維，為戰略武器飛天提供了關鍵性的技術支持。

　　潘教授此舉不僅填補了國內空白，讓我國由此成為世界上第三個掌握航天級高純粘膠基碳纖維研制技術的國家，也為我國國防現代化的升級換代及捍衛國民經濟現代化成果作出了貢獻。10余年來，潘鼎教授團隊配合國家戰略任務，為現役及后續的各類型號導彈持續穩定地提供著保質、保量的碳纖維產品，得到了相關航天部門及軍代表的充分肯定，獲得國家科技進步獎等多項獎勵。

　　敢為人先：推產業換代升級

　　如果說粘膠基碳纖維的“橫空出世”，展現了東華大學在高性能纖維研究領域“敢為人先”的魄力與膽識，那么，聚丙烯腈基碳纖維的持續攻關，則體現了潘鼎教授領導的團隊在致力于新材料產業“換代升級”變革過程中“追求卓越”的決心與毅力。

　　和粘膠基碳纖維相比，聚丙烯腈基碳纖維也用于國防軍工，但其涉及的民用領域更廣泛，不僅飛機、汽車等交通工具可用，建材、醫療器械、體育用品等方面也大有可為。拿飛機來說，以前多用的是鋁合金耗材，有疲勞極限，換用聚丙烯腈基碳纖維材料，不僅機身更輕，飛得更快，更重要的是，強度得以加強，斷裂幾率大為降低，安全系數也得到很大提高，在能耗及環境污染方面，也創造了突出效益。

　　目前，國內最大的民用碳纖維生產企業是位于江蘇連云港的鷹游集團中復神鷹碳纖維有限公司。該公司創造了國內碳纖維領域的多個“第一”：第一個實現千噸T300碳纖維產業化生產，第一個實現干噴濕紡T700碳纖維的技術突破，2011年全國碳纖維產量近1500噸，神鷹的碳纖維銷售量已達1000噸……在這些光環的背后，是潘鼎教授帶領的東華大學科研團隊對鷹游集團的鼎力相助。對此，該公司董事長張國良深有感觸。

　　2005年，中復神鷹公司剛起步，張國良走訪了國內幾乎所有的碳纖維研究專家，因為技術上很難實現產業化，只有潘鼎等少數專家支持他。張國良還清楚地記得，那年9月29日到10月2日，潘教授連著5天給自己及原先從事紡機制造行業的團隊系統地上了碳纖維的第一課，從丙烯腈單體到碳纖維亂層石墨結構，從原絲、碳化生產線到飛機、導彈、汽車、自行車等碳纖維復合材料的開發，潘教授深刻、詳細的介紹，引發了張國良及企業人員對碳纖維的濃厚興趣。校企間的緊密合作與協同創新由此開始而“一發不可收”。

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　　在潘鼎教授的領銜下，東華大學材料學院科研團隊依托材料學國家重點學科、上海市十大重中之重學科、纖維材料改性國家重點試驗等國家級科研基地優勢，將在一系列國家及省市973等重大基礎理論項目研究中獲得的成果“全過程缺陷產生及消除”等理論、國內外高性能碳纖維制造關鍵單元化及集成化技術介紹到企業，在多項江蘇省成果轉化項目中，共同申報及承擔科研任務，為中復神鷹碳纖維通用級產業化及高強高模型碳纖維的制造持續提供了強有力的科技支撐。

　　從2009年起，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，提升著企業的研發實力，更為推進碳纖維產業化進程提供了堅實的保障。談起未來發展，張國良充滿信心地說：“如今,我們已實現碳纖維系列生產設備和多條生產線的自我設計、自我制造、自我安裝、自我調試，基本打破了國外先進國家對我國關鍵生產技術及設備的嚴密封鎖，并且建設中的萬噸碳纖維生產基地已具備規模。預計到2015年，國內碳纖維產能需求將達1.2萬噸，盡早改變我國碳纖維生產的落后局面、趕上及超過世界先進水平已經指日可待了。有與東華大學的強強聯合、緊密合作，我們中復神鷹有信心、有能力助推中國碳纖維產業化之夢!”

　　執著探索：為國為民矢志不渝

　　潘鼎教授說：“國家興亡匹夫有責，做研究就應解決關鍵技術，服務國計民生，這就是支撐我和同事們走到今天的力量源泉。”

　　從投身碳纖維事業算起來，年近古稀的潘鼎教授迄今已跟這個纖維界的“黑色大腕”打了近半個世紀的交道。為了早日研制出國家急需的碳纖維產品，他和項目組的老師們經常通宵達旦地撲在生產一線，無論寒暑，不畏苦累，把車間當成家，困了就在鋼平臺上躺一會兒，餓了就隨便吃點東西。潘教授坦言，研究中也曾有過被千斤重擔壓得喘不過氣來的時候，壓力大到幾乎承受不住，但終于憑借執著的信念撐過來了。“國家興亡匹夫有責，做研究就應解決關鍵技術，服務國計民生，這大概就是支撐我和同事們走到今天的力量源泉吧!”潘教授如是說。

　　采訪中，記者還了解到，潘教授他們在碳纖維研究中既重視技術與工藝的創新，與企業的協同創新，又注重基礎研究，“說白了，就是既要弄清楚原理，知道‘為什么’，又要搞明白方法，曉得‘怎么做’、‘怎么產業化’。”

　　跟潘教授有著同樣觀點的，還有國家“973”項目首席科學家、東華大學纖維材料改性國家重點實驗室副主任余木火教授，他目前正牽頭負責《高性能芳綸纖維制備過程中的關鍵科學問題》這一國家重點基礎研究項目。據他介紹，東華大學不僅在粘膠基碳纖維、聚丙烯腈基碳纖維等的國產化與穩定生產上取得成效，在高溫陶瓷纖維、超高強有機高性能纖維等新型高性能纖維的理論研究領域也正在進行前沿探索。“高性能纖維研究視野必須放長遠，了解國家發展戰略及其需求，準確把握國際發展趨勢;在著力解決理論問題及關鍵技術的同時，要考慮能否產業化，并真心實意為企業服務，這樣才可能有所作為。”