你见过一根只有5米长的钓竿却能保持强劲韧性吗?还是一块堪比骨骼的“黑色黄金”?在这个快速变化的时代,山西煤化所把这些看似不可能的技术变成了现实。这种被誉为“黑色黄金”的高性能碳纤维,能让汽车车身减重超过60%,还能植入人体当骨骼和牙根。2025年年底,中国科学院山西煤炭化学研究所(以下简称“山西煤化所”)成功攻克第二代干喷湿纺工艺,让国产高性能碳纤维的量产落地。 这一突破来之不易,整整花了8年时间。从21世纪初进口碳纤维断供、国家尖端装备“无米下炊”的困境开始,张寿春团队就开始了漫长的攻关之路。在2008年,山西煤化所成功攻克宇航级T300碳纤维工程化量产,填补了国内空白。之后他们陆续突破了T700、T800等级别,直到2016年张寿春团队转向第二代干喷湿纺技术。这一次他们成功了,“T”代表拉伸强度,T1000级意味着抗拉强度高达6600兆帕。 崔兴毅介绍说,这根细丝的直径只有6~7微米,却能承受70吨的重压。把这个工艺难点解释给大家听:关键在干喷湿纺的核心制备工艺。原料的纯化聚合相当于“和面”,喷丝固化相当于“压面”。只不过这不是煮面条,而是让碳纤维内部结构更规整。就像把杂乱的多层织物整理成整齐的单层结构,这样强度和稳定性就能大大提升。 要实现稳定量产并不是件容易事。王飞打了个比方:就像做大锅菜一样,原料越多越难搅拌均匀。这个过程中还遇到了很多难题:调试稳定后突然失稳、喷丝孔堵塞等等。最后团队还是一一破解了这些难题。“开了10多场分析会议,全流程梳理排查,耗时近1个月集中攻关”,张寿春说。 这根细丝扛千钧的背后是多少科研人员的努力啊!从2008年开始一直到2025年才终于取得成果。崔兴毅是光明日报的记者,他和徐博研一起报道了这次突破。师昌绪院士也参与了呼吁国产化攻关的行动。 这种“黑色黄金”不仅能用于风力发电机叶片和新型电力存储设备上助力减碳,还能在医疗领域做接骨板和牙根植入人体。师昌绪院士呼吁国产化攻关紧急启动的时候就是为了这些应用场景。 崔兴毅和徐博研的报道里还提到了经德齐正高级工程师和王飞高级工程师他们在实验室里忙碌的身影。“我们的前沿科技”报道里也提到了崔兴毅、徐博研、张寿春、经德齐和王飞这些科研人员的辛勤付出。 崔兴毅在采访中还提到了崔兴毅自己是光明日报的记者呢!“这个国产高性能碳纤维量产落地”真的是一个了不起的成就啊!