中國粉體網(wǎng)訊 碳纖維“外柔內(nèi)剛”，不僅具有碳材料導(dǎo)電、耐熱、質(zhì)輕的本質(zhì)特性，同時(shí)還具備紡織纖維的柔軟性和可加工性，是復(fù)合材料領(lǐng)域集大成之作，被譽(yù)為“黑色黃金 ”。為更好地利用這一復(fù)合材料，眾多科研人員投身其中，奮勇攻關(guān)，來自東華大學(xué)第三代碳纖維研究者陳惠芳就是其中的一員。
個(gè)人簡介
陳慧芳，材料學(xué)院材料加工學(xué)科研究員，入選2020年享受政府特殊津貼專家。主要從事碳纖維及碳素材料的研究，特別在PAN基、粘膠基碳纖維及其原絲方面開展過較多的工作，主持、參與并完成十余項(xiàng)國家科工委、科技部、自然基金、航天部門等科研項(xiàng)目，作為第二完成人獲得了國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)、省部級(jí)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，二等獎(jiǎng)、四等獎(jiǎng)各一項(xiàng)。
研究方向:
高性能纖維及其復(fù)合材料
主要研究成果：
“航天級(jí)高純粘膠基碳纖維的研制及應(yīng)用”、“孔徑可控的高性能活性碳纖維及制品關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”、“PAN氧化纖維耐燃織物的研制” 以及“JXQ靜電消除器”等。
高性能碳纖維，打破國外壟斷
20世紀(jì)五十年代，錢寶鈞先生開創(chuàng)了我國以棉絨為原料進(jìn)行粘膠纖維研究的新局面，并且先后攻克了高性能、功能性、生物質(zhì)等新興纖維的共性基礎(chǔ)問題。八十年代，潘鼎教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)再次挑戰(zhàn)難題，成功研制出集美、蘇兩國同類產(chǎn)品性能所長的航天級(jí)高純粘膠基碳纖維。
新世紀(jì)以來，東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院陳惠芳從兩代碳纖維研究者手中接過接力棒。為了讓中國高性能碳纖維更“強(qiáng)”，不再受制于人，陳惠芳憑著一股勁兒，全身心投入到高性能碳纖維的研究事業(yè)中，帶領(lǐng)著自己的科研團(tuán)隊(duì)迎難而上。
功夫不負(fù)有心人，陳惠芳科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司多年攻關(guān)，突破干噴濕紡千噸級(jí)高強(qiáng)/百噸級(jí)中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)碳纖維的批量供應(yīng)，填補(bǔ)了國內(nèi)以干噴濕紡工藝為代表的高性能碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的空白，打破了國外高性能碳纖維企業(yè)在中國市場的長期壟斷，該項(xiàng)目榮獲2017年度國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
這一關(guān)鍵技術(shù)的突破使得紡絲速度可以達(dá)到400m/min以上，紡絲速度是傳統(tǒng)濕法紡絲的5倍，同時(shí)還開發(fā)出干噴濕紡原絲快速預(yù)氧化技術(shù)，有效縮短了預(yù)氧化時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率。干噴濕紡工藝被認(rèn)為是今后碳纖維生產(chǎn)的主流工藝，也是碳纖維行業(yè)公認(rèn)的難以突破的紡絲技術(shù)。
瞄準(zhǔn)碳纖維研究這件事
從1982年畢業(yè)留校工作至今，陳惠芳就瞄準(zhǔn)了碳纖維研究這件事，她說：“要讓中國高性能碳纖維更‘強(qiáng)’�！睉阎鴺闼氐膼蹏閼�，陳惠芳憑著一股勁兒，全身心投入到高性能碳纖維的研究事業(yè)中。
在高性能碳纖維的研究道路上，陳惠芳帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)穩(wěn)扎穩(wěn)打，幾十年的研究生涯里，做過成千上萬次實(shí)驗(yàn)，失敗過無數(shù)次，但是從沒有想過放棄，因?yàn)橐坏┓艞�，所有的努力都白費(fèi)了。團(tuán)隊(duì)里的同事說，陳惠芳老師經(jīng)常和團(tuán)隊(duì)成員撲在科研實(shí)驗(yàn)第一線。大夏天，在沒有空調(diào)的高性能碳纖維工程基地，穿著工作服進(jìn)去沒一會(huì)兒就濕了一身的汗，陳老師帶著他們一干就是一整天。由于原絲的紡絲過程中不能夠間斷，而且需要四五個(gè)人員實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)排除紡絲過程中的問題，有時(shí)候完成一次實(shí)驗(yàn)就要從一大早忙到凌晨一兩點(diǎn)，陳老師從來沒喊過苦喊過累。
談及研究初期有限的硬件條件，陳惠芳這樣說道：“沒有條件我們自己創(chuàng)造條件搞科研！”在當(dāng)初摸索干噴濕紡這個(gè)技術(shù)時(shí)，陳惠芳和團(tuán)隊(duì)成員利用一臺(tái)廢舊的單絲強(qiáng)力儀的螺桿改造出一臺(tái)單孔紡絲機(jī)，干噴濕紡的技術(shù)就是在這臺(tái)看似簡易的紡絲機(jī)上開始摸索實(shí)踐的。而為了實(shí)現(xiàn)干噴濕紡工藝中的高倍拉伸，團(tuán)隊(duì)還自行設(shè)計(jì)、研制了高壓蒸汽拉伸機(jī)，為了達(dá)到最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對機(jī)器也是不斷地調(diào)整革新，光是高壓蒸汽拉伸機(jī)就革新了四代。
沒有陳惠芳這樣在實(shí)驗(yàn)室里反復(fù)琢磨、較真的科研態(tài)度，就沒有科研成果轉(zhuǎn)化后企業(yè)生產(chǎn)線上批量生產(chǎn)的高性能碳纖維。
高性能碳纖維有著非常廣闊的應(yīng)用前景，但要實(shí)現(xiàn)完全自主國產(chǎn)化還需要繼續(xù)努力。未來，陳惠芳將繼續(xù)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)奔走在技術(shù)攻關(guān)的路上，為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，為中國“纖維強(qiáng)國夢”貢獻(xiàn)力量！
參考來源：
東華大學(xué)本科招生辦融媒體中心：東華大學(xué)第三代碳纖維研究者——“硬核女科學(xué)家”陳惠芳
中國聚合物網(wǎng)：東華大學(xué)陳惠芳研究員團(tuán)隊(duì)：要讓中國高性能碳纖維更“強(qiáng)”
東南大學(xué)官網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除
