现代快报全媒体 2018-05-31
你知道吗?南京长江大桥修缮用了300吨碳纤维“强筋健骨”
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现代快报讯(记者 胡玉梅 文 / 摄)碳纤维是什么?或许你不太了解。但它正在走进我们的生活,碳纤维自行车、无人机、南京长江大桥修缮 …… 都离不开碳纤维。

5 月 30 是 " 全国科技工作者日 ",应江苏省工程师学会的邀请,2017 年国家科技进步一等奖获得者、连云港鹰游纺机集团、中复神鹰碳纤维有限责任公司董事长张国良做客南京航空航天大学,讲述他和碳纤维的故事。张国良介绍,碳纤维运用的领域很宽泛,正在研制的国产大飞机未来也将用上国产碳纤维。

【故事】

和材料之王 " 死磕 "13 年,捧得大奖

说到纤维,普通人想到的往往是衣服和各类编织物;神奇的碳纤维,为何被称为新材料之王?" 碳纤维比重比钢轻 4 倍,强度比钢高 4 倍以上;细细的碳纤维丝能吊起两辆 6 吨重的大卡车 ……" 张国良介绍说。单根碳纤维的直径只有头发丝的十分之一。但,这种小小的,又很神奇的碳纤维,一度难住了国内的 " 最强大脑 " 们。

"2002 年,中国碳纤维全线告急,当时,8000 元一公斤都从国外买不到碳纤维。因为没有碳纤维,我国的航天项目一度处于停滞状态。" 张国良说。

尽管是做机械出生,对于碳纤维的生产研发是 " 门外汉 ",但张国良在 13 年前选择了碳纤维。

" 我当时手里有点钱,企业家手里有点钱就任性,当时,我就想做碳纤维,为国争光。" 2005 年,张国良开始走上了研发规模生产碳纤维之路,开始走访国内的碳纤维研究科学家们,知道了碳纤维的原理。因为碳纤维生产的技术在国外,于是,张国良开始自主研发。当他的厂房里研发出来的机器安装好后,大家谁都不敢动,因为,千万元的机器,操作不当就会报废。当时的张国良 3 天 3 夜没回家。尽管一次次失败,但张国良和他的团队没有放弃,和碳纤维 " 死磕 ",终于获得了成功,实现了量产。

2018 年 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,张国良带领的 " 干喷湿纺千吨级高强/百吨级中膜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。 " 做了碳纤维 13 年,亏损了 10 年,这两年才算不亏,今年已经完全赢利了。" 现场,张国良很自豪地说。

【揭秘】

南京长江大桥修缮,用碳纤维延长寿命

" 碳钎维不仅轻巧,强度大,耐高温,还不容易热胀冷缩,所以,碳纤维的运用非常广泛。" 张国良介绍,未来在大型桥梁的建设和修缮上,会更广泛地运用碳纤维。

2016 年 12 月底进入 " 闭关 " 修缮的南京长江大桥,今年底将回归。张国良透露,南京长江大桥的修缮就用上了碳纤维,主要用来给大桥加固增强。" 南京长江大桥 50 岁,一直处于工作状态,非常疲劳。这次修缮,要延长大桥的寿命,怎么办?用碳纤维。" 张国良说,南京长江大桥修缮用了 300 吨碳纤维。

不仅是南京长江大桥修缮用碳纤维,九江长江大桥、武汉长江三桥,一般的桥梁都维修都用碳纤维。" 用的都是我的碳纤维 " 张国良自豪地说,能对这些大桥的维修补强、增强的,只有碳纤维。

" 中国多少大型桥梁,将来延长它们的寿命,唯一的办法、唯一的材料就是碳纤维。"

和中国大飞机在洽谈,预计 5 年飞上蓝天

" 现在飞机不管是起飞还是降落,机翼都不能动;要让飞机起飞后,飞上天的时候‘翅膀’翘起来,而落地的时候恢复原样。只有碳纤维能做到。" 张国良说。

由于碳纤维对热胀冷缩不 " 感冒 "、耐高温,在高温下机械性能不下降,所以,碳纤维被大量用在航天、卫星上。" 不管是火箭,还是空客 380、波音 787,都大量运用碳纤维。" 张国良透露,国产大飞机的相关负责人最近也到访中复神鹰,未来,国产大飞机将用上江苏生产的碳纤维。

" 中国商飞的负责人到我们公司,我给他看了 12 年前我的蓝图,在 12 年前,我就想到碳纤维运用到飞机上。" 张国良说,国产大飞机用上国人自主研发的碳纤维是必然,只是,没有那么快,估计要 5 年左右的时间。" 对国产大飞机用上国产碳纤维,我有信心,我愿意等,我愿意和国产大飞机一起飞。"

碳纤维自行车,将来的流行趋势

△碳纤维折叠电动自行车

碳纤维自行车、折叠电动车,陆续出炉在中复神鹰的实验室内,防弹头盔、折叠电动车、碳纤维自行车,一件件陆续出炉。

电动车好用,但笨拙,尤其是电瓶很沉。而碳纤维电动车,却很轻盈,碳纤维电动车,除了车头和车轱辘,其余都是碳纤维做的,重 15 公斤,成年人单手就能拎起来。还可以折叠,方便携带。而碳纤维自行车,不仅相对轻巧外,还不会变形。

" 可能你会问,自行车为什么要用这么贵重的材料?这是有原因的。普通自行车最大的问题在于会变形。自行车好不好骑,关键在于精度如何,前轮后轮能不能在一条直线上。而金属材料做的自行车,容易变形,越骑越不好骑。但是,碳纤维做的自行车不会变形。制造的时候是什么精度,不管骑了多少年,精度都不变。" 张国良对现代快报记者介绍说,这也是为什么专业自行车赛车都是碳纤维材料制作的原因。

(编辑 高淼)

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