【连网】 日常生活中，我们对碳纤维自行车、羽毛球拍、球杆、滑雪板、弓箭等都有所耳闻，这种神奇的新材料被称为“黑色黄金”。
张国良接受媒体专访
今年的1月8日，在人民大会堂召开的2017年度国家科学技术奖励大会上，“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科技进步一等奖。该项目第一完成人、中复神鹰碳纤维公司董事长张国良说，创新是引领发展的第一动力。碳纤维作为基础材料，用途广泛，在我国各行各业的创新发展，以及制造业转型升级的进程中发挥着至关重要的作用。
神奇的“黑黄金”
张国良讲解，碳纤维材料的最大特点，是在大量工程应用中不会发生塑性变形，重量轻、强度高、抗腐蚀、耐高温，具有非常好的应用性能。
碳纤维自行车
他举例称，“碳纤维自行车的优点不仅是轻，更重要的是不发生塑性变形，能保持车辆的精度，一般竞技比赛中使用的自行车都是碳纤维材料的。”
他介绍，除了体育领域，碳纤维还广泛应用于其他领域。比如在航空航天领域，碳纤维可应用在飞机机身、卫星零部件、火箭发动机、喷管上等。碳纤维材料在抗变形、耐温差、减轻重量等方面都发挥着至关重要的作用。
碳纤维材料还普遍应用于建筑维修上。“大型建筑、桥梁一般建造完成二十多年后，会进入维修期，需要增固、补强，都要使用碳纤维材料，把碳纤维补上去，原建筑的承载量会大幅上升，能延长建筑的使用寿命。”张国良称。
谈到碳纤维材料的优点与应用，张国良如数家珍，他认为，未来碳纤维材料的需求量会越来越大，随着国产碳纤维的批量投产，从军用、航天到民用领域，碳纤维的应用范围会越来越广，与我们每个人的生活息息相关。
“碳痴”搞研究
“当时正是国家最缺乏碳纤维材料的时候，大家上下憋足了一股劲，我的心里有一团火，就是想把碳纤维生产线拿出来，我们的技术人员对国家的热爱和对碳纤维事业的奉献是无法言表的。”——张国良
1月8日，张国良登上了我国科技界的最高领奖台。他说：“碳纤维是世界级的科技难题，生产工艺难度很高。我国历届领导人都很关心、大力支持碳纤维产业的发展，相关领域的科学家、技术专家为之奋斗了几十年，今天我们的项目能获奖，我国的碳纤维能实现大规模的产业化，是站在了巨人的肩膀上。”
中复神鹰SYT45S、 SYT49S系列碳纤维拥有高比强度、高比拉伸模量等优良的特性、在风力发电领域拥有广阔的应用前景。
“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目，生产线600米长，整个生产过程有三千多个工艺点，技术难题就像一座座山一样摆在面前，令人手足无措。
有人说张国良是“碳痴”，放下早有成就的事业和轻松稳定的生活，一心扑在碳纤维上，在条件艰苦的工厂摸爬滚打。
“不像在实验室里做试验，在工厂千吨级别的大系统上做大规模的生产实验是很艰难的，大系统的调试非常不容易，做一个实验需要耗时一个星期，成本上百万元。”张国良说，“但是，哪怕倾家荡产，我们也要造出中国人自己的碳纤维。”
“在实验过程中会出现各种各样的现象，各种因素交织在一起，需要分辨真相假象，抓住矛盾，解决问题，这是最能考验技术人员的。”忆及十余载的攻坚克难，张国良感慨万千。
他介绍，生产碳纤维需要原材料经过五次物质的变化，有时这些变化是看不见摸不着，甚至检测不到的，需要技术人员根据现象去准确地分析理解，难题只能通过不断地实验和学习来攻克。
“我一做起碳纤维来就收不住，在2005年到2007年项目最初、最艰难的那几年，我们边学边干，我每天一边指挥实验，一边看书学习，每天能看十多个小时，看了两三年，一些书都被翻破了，在沙发上看累了就坐到地板上看，还要向碳纤维领域的专家、老师请教，当时就是凭着一股劲头，不懂，一定要把它搞清楚！”
张国良回忆，在实验刚刚启动时，当时的工程技术人员都没有操作如此大规模生产线的经验，加之原材料易燃易爆，最初都由他亲自在操作台上操作。“那时大家都对实验结果心里没底，遇到困难无比焦急，取得一点成绩，也让我们喜出望外，欢欣鼓舞。”回忆起多年前的点点滴滴，张国良仿佛又回到了当初条件艰苦的生产一线。
“那时我三天三夜没出控制室，就坐在实验室的一条长板凳上，也不觉得困，都是看到窗外海滨日出日落的更替，才忽然发觉一天又过去了。工厂离我家13公里，我最长连续74天没回家，生产线每天都开着，耗费着巨大的成本，大家根本想不起回家。”他说。
“在项目最艰苦的那两年，我们一直坚守在一片盐碱滩的工厂现场，吃睡就在生产线旁边，当时的条件苦，蚊虫多，有朋友来现场看我，我就给他一个苍蝇拍，帮我打苍蝇，那时我八十多岁的老母亲也会到现场看望我。”大家就这样奋战在一起，摸索着实验。
“碳纤维是国家急需的材料，当时大家都感觉到承担着一份国家责任，遇到再大的困难，我们也要挺过来，一定要把碳纤维做好。别看我们是做企业的，但我们这代人对国家的责任感是非常强的，总是想为国家做一些事情，这个愿望非常强烈。”
就是凭借着这样的劲头儿和情怀，如今，张国良带领的团队对碳纤维的研究和理解到达了很高的水准，产品和生产线在国际上处于领先水平，在庞大的生产线上，通过对某一工艺点的某处细节做出微小的调整，都可以把控对碳纤维性能产生的微量影响。“这些都是建立在艰苦研究和大量实验的基础上的。”张国良称。
项目攻坚阶段，张国良（右一）和同事们吃住在生产一线。（受访者供图）
推动产业变革和创新发展
“碳纤维的性能可以在各行各业的创新工作中发挥重要作用，这种新型材料能在某些行业引起重大的变革甚至是一场革命。”——张国良
张国良说，“碳纤维项目能够登上我国科技界最高领奖台，证明我国的碳纤维产业真正开始成熟了，进入了新的历史阶段，为未来产业的发展奠定了基础。”
“创新是引领发展的第一动力”，“加快建设创新型国家”。张国良对此表示，碳纤维作为基础材料，为我国各方面的创新提供了条件，比如无人机，大到战斗型无人机，小到休闲娱乐型无人机，都大量使用碳纤维材料。没有碳纤维，就做不出各种各样高性能的无人机。
当前，我国制造业正经历转型升级的过程，新时代对制造业提出了新的要求。张国良称，“过去我国没有大量的碳纤维材料，可以说，很多产业的转型都在等着，比如风电电缆、新能源汽车、新能源电池等，都需要大量使用碳纤维材料。”
随着技术的成熟，我国自主生产的碳纤维大批量投产，未来碳纤维基础材料的生产，将为机械工业、机械零部件制造、建筑、风电、汽车、航天航空等众多领域的创新发展和转型升级发挥巨大推动作用，惠及百姓日常生活的方方面面。
展望碳纤维产业的未来，张国良指出，碳纤维的研究还有广阔的空间，“目前的工艺，只能把碳纤维理论上的性能发挥出很小一部分，将来还能做出性能更好的碳纤维产品，潜力很大。”
以此同时，他还表示，现在我国碳纤维产量仍不够高，供应大约只能满足需求的五分之一。未来，首先要不失时机地扩大产量、满足需求，特别是满足国家的重大需求，在保证品质的前提下，量要跟上。
其次，不同品种、性能的碳纤维很多，应用领域广泛，民用航空是碳纤维应用的最高境界，碳纤维是材料领域皇冠上的明珠，要把碳纤维应用到民用航空上，真正把碳纤维普及到民用，这是今后研究的重点，我们的研究工作是不会停止的，张国良说。
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