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有人说,20世纪是硅的时代,21世纪是C的时代,C可以指碳,也可以指复合材料。由此可以看到,碳纤维及其复合材料的作用无可估量。
在我国碳纤维的研发大军中,来自山东大学的朱波教授只是默默耕耘者中的一位,然而他自2000年起,已经先后主持完成国家相关碳纤维及其复合材料的“863”课题2项;参与“863”、“973”、国际合作、重大军工课题、国家发改委重大自主创新课题6项,国家重大自然科学基金课题1项;主持完成河北省碳纤维产业化重大课题一项;主持完成山东省科技攻关课题、山东省优秀中青年科学家基金课题3项;主持完成重大企业合作课题十余项。收获颇丰的他现为山东省碳纤维工程技术研究中心副主任、山大鲁发碳纤维复合材料研发中心主任、山东省航空航天学会理事。



碳纤维行业在我国的发展究竟处于何种水平?行业发展面临哪些机遇?如何推进国内碳纤维技术的自主化进程?前进道路的曲折之处又该有怎样的转身?在与本报记者的深入交流中,朱波教授总结多年实践经验,分享了自己的思考成果。

政策扶持与观念转变是行业前行的车轮

“国家的扶持对于这个行业的发展至关重要。”朱波在谈话的开头就强调了这一点。一个高新技术产业的蓬勃兴起,要依赖资金与政策支撑。更何况高性能碳纤维作为重要的军用物资,近年来受到西方国家的军事封锁和禁运政策。而在我国的实际国情中,往往会出现国家重视、政策鼓励,企业才敢用的现象。“企业的观念在国家政策的支持下,才会有所转变。”朱波不无感慨地说。
他以自己多年向企业推广碳纤维的经验,谈起了过往的艰难。“2000年前,我们做碳纤维研究受到很多人的质疑,而2000年之后,国家相关政策的出台让很多企业开始尝试着与我们合作,但是观念要转变,实在太难了。”他举例说,一家企业想要和他合作进行一个项目的研发,可是仅仅出资3000元,还附带了苛刻的要求。“他们开始不认可你,想让他多掏钱根本是不可能的。”朱波对此咬紧牙关,认定要做成这个项目。最后在整个团队的努力下做出了成绩,对方企业才接受了碳纤维的产品。
  为什么非要如此辛苦地进行碳纤维的推广呢?朱波说,一个产业的发展就是如此,没有人进行前期的尝试,怎么能有大的进步呢?在朱波看来,碳纤维产业的巨大应用领域让他着迷。在访谈中,他也始终对记者描绘着碳纤维的美好前景。“如果国家电网能应用碳纤维,按照一万公里七百吨来计算的话,单单输电导线这一块,对于碳纤维的需求就非常可观。”
  据了解,作为重要的军用物资,在发达国家,碳纤维已经大量应用于火箭、导弹发动机外壳、喷管,坦克、装甲车零部件,穿甲弹弹托,火箭弹尾翼,车辆发动机耐热零部件,型号武器的轻量化部分,卫星壳体等;在民用行业,国外的碳纤维也早就渗透到体育器材、娱乐休闲、旅游设施、汽车构件、建筑、冶金、新型材料等多个领域。反观国内,在军用领域,国内的高性能战斗机上也已经大量使用了碳纤维复合材料,但是民用领域的开拓却迟迟没有广泛的进展。“都盯着一个钓鱼杆,那能有多大的市场?企业得转变观念,才能使碳纤维复合材料表现出替代性来。”
实践摸索与团队建设是技术进步的推力问及国内碳纤维产业目前发展的障碍时,朱波说,首先是国内市场没有意识到碳纤维的替代性,推广有难度;另一个因素是技术制约成为行业做大的瓶颈。
对于碳纤维,国人眼界的不开放与国外实行的高端技术封锁成为两道高墙,其最明显的反作用就在阻碍国内相关技术的推进上。国家科研资金毕竟有限,广阔市场才是行业长久生存的土壤。“技术研发需要资金支持,而我们团队的研发成果却难找到敢应用的企业。”
朱波说,“而且行业的进步,是在实践摸索中进行的。”国内缺乏应用战场让他热切期盼着相关行业中能够出现“第一个吃螃蟹的人”。朱波介绍说,目前他所在的研发中心,研发与市场挂钩。市场化的运作已经相对成熟。一个专业化的技术服务团队能为企业解决应用上的难题。“只要应用我们的技术,我们就管到底。”他的言语是要给那些报有怀疑态度的人解除后顾之忧。有了专业稳定的团队对于应用企业来说,“售后服务”也就有了保障。而且在与合作单位合作时朱波的团队会为企业培训人才。授人以鱼时授人以渔。然而这样一个专业的团队组建着实不易。2000年,国家逐渐重视碳纤维产业的发展,政策导向才逐渐明朗。2010年,山东省碳纤维工程技术研究中心才建立起来。目前团队中有7个在职老师,8个外聘员工,还有一些其他研究人员和在校的研究生。“这个团队需要各个学科的人。高分子、碳纤维、计算机、机械工程等等专业知识的融合才能有集成化的思想,这对于相关工程的建设非常重要。”朱波坦言这样的复合人才还是太少,建设团队对于碳纤维产业的发展就显得尤为重要。近几年,国内碳纤维技术的进步显而易见。朱波曾先后到日本、中国台湾等企业考察。他认为国内碳纤维技术与他考察企业的技术相比,是具备一定的竞争实力的。“国内企业总是认为国外的才是先进的,盲目崇外,对自身的不自信反倒阻碍了自身发展。”
碳纤维的研发找不到买家成了行业发展的难题,而有的企业却反映找不到合适的研发者。针对这个矛盾,朱波认为,解决碳纤维的应用问题需要多个学科知识的交融,而目前院校专业化强,技术之间容易出现脱节,企业不可能到各个院校的各个专业口去请专家,国家应承担起这方面的重任,出资建立技术推广中心,企业如果有需求可以到此咨询。朱波表示,国家在这方面的统筹规划也是一种政策扶持。

兴趣所在与敢于担当是刻苦钻研的动力

一个产业的起步与成长,有着众多智慧的贡献,有着大量体力的支出,有着无数难题的攻克。当然,伴随着的还有不被理解、冷嘲热讽、甚至是排挤与责难。碳纤维产业的发展也是如此。在没有被社会、被市场接受的前提下,如何坚守住这块田地考验着一个人的韧性与执着,更是对一个科研工作者的科学理想提出了挑战。
从1992年2000年,短短8年的时间内,原先的碳纤维研究小组换了三拨人。“2000年,我当时是在岳父的期盼中从日本回来的。”朱波说。“当时对于碳纤维就想着尝试一下。”然而对于碳纤维的这一投身尝试,他就再也没有离开过这一领域。对于当下浮躁的研发环境,能沉下心来仅仅依靠兴趣吗?他说,最重要的是兴趣,同时必须有一个支持的团队,还有家庭的理解。作为老师、研究工作者、共产党员都给他一种为国家作贡献的责任。投身碳纤维产业的12年正是他勇于担当的真实写照。
碳纤维产业的发展离不开复合型人才。朱波在本科、研究生和博士期间学习了金属材料、化工材料等知识,并积极到一线实习。他的经历中透露出行业人才的培养路径,然而一个重要的方面是扎根工艺一线。“我非常感谢我的研究生导师,他让我做了很多应用课题。”朱波觉得碳纤维的研发离不开动手实践。对于行业发展,朱波有自己的愿望。他希望在未来几年时间内,在国家政策支持下,建立碳纤维复合材料超市,做出多种多样的产品让企业来挑。“这也需要在经费许可与市场认可的前提下。”朱波说。


朱波简介

姓名:朱波
出生年月:1969.8
性别:男
学历:博士
专业技术职务:教授
博导聘任时间:2006

学习和工作经历

1993.9—1996.10 北京科技大学 热能系 攻读博士学位
1996.11—1998.9 山东工业大学 材料学院 讲师
1998.10—1999.3 山东工业大学 材料学院 副教授
1999.4—2000.4 日本合作研究
2000.5—2003.9 山东大学 材料学院 副教授
2003.10至今 山东大学 材料学院 教授

研究领域介绍
学科:材料学
研究领域:

碳纤维及其复合材料
高性能碳纤维用PAN原丝的聚合、纺丝、组织结构与性能研究,原丝产业化及其配套工程研究;高性能碳纤维的制备技术、组织结构、表面改性等研究,碳纤维产业化装备及其工艺研究;碳纤维复合材料的制备、产品开发、工艺开发、界面特性等研究。
计算机在材料科学中应用
计算机在碳纤维及其复合材料制备、应用过程中的计算机仿真、过程模拟、配方设计、数据库管理、结构优化、性能优化等
先进加热设备及其自动化
与碳纤维及其复合材料生产配套的大型加热设备设计开发、模拟优化、控制系统配套、软件开发、专家系统应用等。

主讲课程:
1、工艺过程微机控制 本科
2、晶体缺陷 硕士
3、计算机在材料科学中应用 硕士
4、碳纤维及其复合材料 博士
取得科研成果情况

国内外刊物发表科技论文 50余篇
著作:主编《现代材料处理计算机控制》《先进加热设备及其自动化》
参编《金属热处理手册》 第三分册
专利:授权发明专利3项,实用新型2项,受理8项
获奖:教育部科技进步二等奖 一项(第一位)
山东省科技进步二等奖 一项(第一位)
山东省科技进步二等奖 一项(第二位)
山东省科技进步三等奖 三项(第一位)
承担科研项目情况

2002—2008年,主持国家科技部“863”项目一项,主持山东省科技厅优秀中青年科学家基金一项,主持山东省科技厅攻关项目一项,参与承担国家“863”项目2项,“973”项目1项,国家自然科学基金项目1项;主持校企合作开发横向课题10余项。
目前主持在研主持山东省科技攻关项目一项,横向课题5项,可支配总科研经费180余万元