中国基础材料制造_让“中国制造”自主可控

-访中国工程院院士、上海大学复合材料研究中心主任孙晋亮

中国基础材料制造

孙金良

1946年1月出生于上海,中国共产党党员,上海大学教授。他获得了四项科技进步二等奖、一项国家发明三等奖和许多荣誉,如全国五一劳动奖章和全国先进工作者。

45岁的孙晋亮出生在上海,在新中国长大,他笑着说自己纯粹是“中国制造”。

在过去的50年里,这位“从未喝过外国墨水”的科学家在许多外国封锁中“从头开始”,并带领他的团队为航空空航空航天和国防等重大项目开发了一系列特殊材料,填补了国内空白人的空缺。

做惊天动地的事,做一个无名之辈通过这位“国内科学家”的故事,我们可以看到一代科技工作者是如何为国家而奋斗的,以及“中国制造”是如何一步步走向自我控制的。

在基层安顿下来后,我们抓住机会,却没有保留知识和提高能力

解放周末:我听说你小时候喜欢文学和艺术?

孙晋亮:我可以这么说,因为我年轻的时候非常喜欢唱歌。

明年1月我就74岁了,可以说,我是和共和国一起长大的一代人。1951年我在小学一年级。那时,孩子们直到九岁才可以戴红领巾。我一戴上鲜红的围巾,就申请了中国福利院少年宫小伙伴艺术团合唱团。有很多人想进入那一年,最后有三个人被录用了。我很幸运有三分之一。

20世纪50年代,许多外宾和国内领导人来上海看我们表演。在假期,我们有最频繁的活动。沐浴在新中国的阳光中,我过着充实的生活,也锻炼了我的知识和勇气。

解放周末:之后你是如何“抛弃文本,遵循原则”的?

孙晋亮:虽然我喜欢唱歌,但我有更大的野心。起初,我喜欢文学和写作,语文老师也非常欣赏我。但是后来,我对数学和物理的感觉“来了”。

在高中,我特别喜欢化学。因此,在高考中,所有的志愿者都被化学部门录取了。化学听起来很无聊,但是化学实际上很有趣。头脑清醒地阅读化学也有助于成长。

解放周末:1963年,你进入上海科技大学化学系,毕业后进入工厂。作为一个“罕见”的大学生,你找到你的“使用场所”了吗?

孙晋亮:大学毕业后,我去农场锻炼。经过一年半的锻炼,我去了上海缝纫机一厂。

当我来到缝纫机厂时,车间里的工人们对我这个大学生寄予厚望,希望我能为改变车间面貌做出贡献。

当一个人不被重视时,他经常觉得自己没有天赋,充满了失落。但是一旦你赢得了斗争的舞台,需要展示你的才能,你会觉得你的知识浅薄而狭隘。

虽然我是大学毕业生,但我看不懂图纸,车间里的工具也没用。然而,每个人都认为大学生应该什么都知道。我不能“回到炉子上重建”,所以我必须强迫自己自学。我白天要工作,晚上才看书。那时,不像现在,你可以在网上找到你想要的一切。那时,当你去图书馆寻找信息时,你必须写一封介绍信,这很麻烦。在读取数据时,我制作了一张卡片供将来使用。这些年来,我的卡片堆积如山。

在缝纫机厂,我的工作是喷漆。我不会喷漆,但我会画画。所以我用我的专业知识把原来的涂装工艺变成了静电涂装,把原来的溶剂型涂料变成了水溶性涂料,从而改善了操作环境。一条超过100米长的生产线也被设计用来提高生产效率。

解放周末:你觉得你现在的原始经历怎么样?

孙晋亮:虽然在工厂的日子很艰难,但这是一个学习知识和提高能力的好地方。在缝纫机厂的三年半时间里,我学到了很多。这对我将来做研究工作很有帮助,也带来了很大的启发——每个人都因自己的条件和经历而有不同的处理和解决问题的方法和能力,但我们必须用脚踏实地的方法来学习和探索,包括学习基础知识和别人的经验,增强我们的实践能力,在训练过程中提高自己。

我仍不时回顾这段经历,并有深刻的理解:一个人的成长除了企业、企业和创造力之外,还必须是“不要忘记你的首创精神,牢记使命”。目前,一些年轻人可能有点渴望快速成功和即时利益,可能过于雄心勃勃。我非常希望他们能够在基层安定下来,有机会就抓住机会,没有机会就储备知识,提高能力。

没有其他出路。强大的国防只能依靠自力更生和艰苦努力

解放周末:你什么时候开始接触碳/碳复合材料的?

孙晋亮:1974年,我被调到上海纺织科学研究所生产特种纤维。第二年,领导层安排我主持一个重大国防项目——开发耐热、耐燃的碳/碳复合材料。

碳/碳复合材料具有低密度、高强度、大模量、耐烧蚀、抗热震等特点,在高温状态下具有优异的强度保持率,是理想的高温结构材料之一,是固体火箭发动机喷管的关键材料。

接到任务后,研究所讨论了半天,决定让我来负责这个项目。那时,我还不到30岁,从内心来说,我不敢接受这个任命。包括我在内,这个项目总共配备了八个人。其中,两名本科生、两名中学生、两名业余大学生和两名工人。

根据目前的标准,我们的水平“不在谈判桌上”。但幸运的是,每个人仍然愿意做事情,所以他们聚在一起成立了一个项目团队。

虽然我是一名“新兵”,但我经过深思熟虑后接受了这项任务。我记得当我第一次到达研究所时,一位老技师告诉我:“每次我做某事,我都应该有这样一种信念,我不仅应该作为一名成员参与,而且应该把自己看作一名团队领导。当面对一件事时,如何去做,想办法出来,然后看看人们是怎么想的,组长是怎么想的。如果这种比较持续很长时间,你会提高你的能力。”

他的话深深打动了我。我的理解是,他提醒我不要总是依赖别人,而是要学会主动思考和改变自己的立场。当面临挑战时,一个人必须有责任感,尽可能地想办法做好事情。

解放周末:开发耐热阻燃碳/碳复合材料有哪些困难?

孙晋亮:20世纪70年代,碳纤维在中国的发展还处于起步阶段。国外对碳/碳复合材料技术严格保密,可供学习的信息非常有限。你不知道这种材料是什么,但你只知道它必须满足非常高的性能要求,如耐烧蚀性、抗热震性、耐侵蚀性等。

因此,我们千方百计从织物中提取关键纤维原料,合成专用树脂制备碳/碳复合材料,逐步克服了材料致密、材料开裂等技术难题。

我们经历了无数大大小小的失败和挫折。例如,这些材料通常差不多完成了,基本上完成了,一旦被处理掉就会裂开。所有这些都没用。我们一次又一次地做了无数的实验,最终成功地开发出满足航空航天和国防工业迫切需求的产品。此外,我们所有的材料都是中国制造的,所有的复合技术和工艺都是我们自己研究的,所有的设备都是我们自己设计的。应该说,“中国制造”是真正自主可控的。

我最自豪的是,自从20世纪70年代投入使用以来,我们开发的材料没有任何问题。使用该装置的人都说,“使用你的材料,设计和加工都很方便。”我们还可以实施不同的流程来满足不同的需求。因此,我们可以自豪地说,我们非常擅长质量。

解放周末:你认为在研究过程中有许多未知的努力吗?

孙晋亮:当时工作场所的温度非常高。每天早上,我都要出去用一辆“黄鱼(脚踏三轮车)”来运冰块,把它们放进桶里,然后用电风扇把它们吹下来。

有一次,我的皮肤对某些物质过敏,全身肿胀发痒,脸上有严重水肿。医生建议我暂时离开实验室,但在实验的关键时刻,我活了下来。

在实验过程中,一些气体会被分解。许多人认为我们“有毒”,不想来找我们。但是我们仍然坚持这样做,因为关键核心技术没有办法跟随其他技术。要有强大的国防,我们只能依靠自力更生和艰苦奋斗。

这个过程既痛苦又激动人心。我记得我第一次看火箭发动机试车是在1979年12月。当我开始倒数时,我紧张得哭了。根据目前的心脏状况,我无法忍受。当时,它燃烧了几十秒钟。我感觉花了多长时间。中间有火花,我跳了起来。时间到了,我冲到发动机旁边,看看是否可以。转身跑向控制室,看看推力曲线如何,当曲线正常时,悬着的心就完全倒下了。

后来,我有意识地安排项目团队的成员观看批量测试。一个是让他们感受现场的气氛,另一个是要求他们注意质量。测试条件越苛刻,质量就越好。

在大规模科学研究领域,一个人做一段时间也许是可能的,但要做几千英里绝对不可能。

解放周末:你在上海大学的综合研究中心是什么样的团队?

孙晋亮:我的母校上海科技大学是上海大学的前身之一。2000年,当时的上海大学校长钱伟长和我谈了三次,希望我能回到母校工作,以加强我在非金属材料领域的研究实力。在各方的推动下,我们的碳/碳复合材料项目团队被转移到大学,并成立了一个复合材料研究中心。

2001年,我中心自主开发的碳/碳复合材料和纤维增强骨架材料研究生产线建成并投入使用。该生产线采用世界先进的计算机数控技术,有效提高了相关配套科研生产能力,使学校成为我国纤维增强骨架材料和碳/碳复合材料科研生产能力的重要基地。

目前,我们已经形成了一个由50多人组成的研究团队,涵盖化学、化工、材料、机械、电力等多个专业。团队中的每个人都有自己的责任。我负责总体,有些人员负责流程,有些人员负责设备,每项工作都非常重要。

40多年来,我们的团队始终坚持审慎的工作态度和严格的管理流程。没有发射测试受到材料问题的影响。材料的质量一直受到用户的高度赞扬。

特别是,我们的“碳/碳复合技术设备和应用”项目都是国产的,从原材料、设备、控制系统、产品到研发人员。这个真正的“中国制造”获得了国家科技进步二等奖。

我们还先后荣获“上海劳动模范集体”、“全国教育系统先进集体”等荣誉称号和“国家发明奖”。今年国庆节前,该队获得了两枚“庆祝中华人民共和国成立70周年”的纪念奖牌,这更令人鼓舞。

解放周末:这个团队可以说已经付出了你所有的努力?

孙晋亮:是的,我们的团队就像一个家庭,战斗和团结。在大规模科学研究领域,一个人做一段时间也许是可能的,但要做几千英里绝对不可能。科研团队不仅要有跨学科的背景,还要有有序的分工和高度的整合。它必须有一个好的领导者。这位领导者必须有奉献精神,能够与每个人相处。

多年来,我们主要从事复合材料和工业纺织材料的研发。我们先后承担了多个国家和部委下达的一系列科研任务。许多研究成果已应用于各种固体火箭发动机,包括神舟八号、九号、十号和十一号与天宫一号和二号对接的支撑材料。

去年5月,中国第一枚私人自主开发的商业亚轨道火箭“重庆两江之星”成功发射。在固体火箭发动机中,喷管喉部的烧蚀状态最差,温度至少为3000摄氏度。因此,有必要开发耐高温、耐烧蚀、耐腐蚀的复合材料。我们开发的喉衬材料满足各种技术要求,质量上乘,确保了“重庆两江之星”的成功推出。

解放周末:面对日益激烈的国际竞争,你认为你如何在新材料等关键核心技术领域进一步努力?

孙晋亮:就新材料而言,我们还没有达到完全先进的发展状态。然而,在国际高技术竞争中,许多方面是独一无二的,越来越受到国际同行的重视。这是我们重新开始并取得进一步进展的基石。

自20世纪70年代以来,我们的团队一直在研究碳/碳复合材料。随着技术的进步,它的内涵发生了很大的变化,性能也有了很大的提高,但保持不变的是团队成员的执着和坚持。近年来,许多新材料从我们的研究中获得,包括碳/碳-金属复合材料、碳/碳-陶瓷复合材料等。随着研究的逐步深入,研究周期空不断扩大,未来大有可为。

解放周末:你认为我们还能做些什么来训练年轻人长大?

孙晋亮:我国科学技术的发展需要一代又一代的不断奋斗。在我们的团队中,老一代总是默默地落后,让年轻一代带头,给年轻一代留下更多的机会和名声,创造一个年轻一代可以快速成长的环境。

例如,技术方面最初是苏牧老师的责任,但现在更多的是由年轻人承担。如果我们总是向前冲,年轻人很难得到足够的锻炼。我们的目标是激励年轻人,让他们真正受益于自己的成长。

就青少年的自我成长而言,我希望他们能做到以下几点:

首先,我们必须打好基础,重视掌握扎实的基础理论知识。

第二,我们必须有抱负和理想,能够自觉为祖国和中华民族的伟大复兴而努力。

第三,我们必须热爱我们的职业和我们正在做的工作,不要从一个想法改变到另一个想法。

第四,我们必须有团队精神,互相合作,互相学习长处。

第五,我们必须了解学习的无穷真理,不断丰富和扩展我们的知识,重视跨学科研究。

第六,我们必须有良好的学风和道德,不要误入歧途。这是做人的基本原则。

记者笔记

你跑得越快,就越开心。

在这条至关重要的科学研究道路上,“上层成人”已经升入天空,进入大海,不断努力自我完善。孙晋亮院士就是其中之一。

“孙院士就像一匹好马,跑得越来越快,跑得越来越开心,成绩越来越好,”这是外人的评价。“良好的品格、卓越的技术和以身作则的能力”是团队成员对他的赞誉。

1979年,20多岁的任苏牧在上海纺织研究所工作。当时,很多部门都想让她去,但她决定跟随孙金良从事科学研究,因为“孙老师人品好,待人真诚”。这个跟着,跟着到现在。

在年轻教师的眼里,孙小姐对名利漠不关心,热爱科学研究,有着关心除了个人以外的每个人的人格魅力。作为一名学术带头人,他愿意成为一名梯子,给年轻人留下更多的机会和名声。他鼓励青年教师积极申请和承担科研项目,以提高他们的战略眼光和提炼重大科技问题的能力。

在工作中,孙金良总是鼓励大胆创新。他说:已经做了并且做得很好的人决心不去做,而是去做他们想做的事情。

有一次,当一个学生在设计一个实验方案时,他直接去国外学习添加氢的方法。孙晋亮立即提醒学生们不要盲目相信西方,不要懒惰,而是要努力寻找一条更安全、更有效的道路。最后,经过仔细观察和推理,学生们从实验反应的分解过程中获得了可用的微量氢。

孙晋亮也非常重视高科技成果的转化。在上海、江苏、浙江等地的许多单位和企业,可以看到他带领团队成员进行实地调研和联合调研。

在持续改善的背后,孙晋亮曾经患有颈椎病。医生建议他应该尽快做颈椎手术,但他不愿意“浪费时间”,只在保守工作时使用物理方法。

由于颈椎病日益压迫神经,他不得不接受手术。但是就在手术前几天,他戴着厚厚的颈托,仔细听着研究生的作业报告。手术后不久,他重返工作岗位。

面对荣誉,孙金良总是说:成就是每个人的,是团队的功劳。在他的领导下,项目团队成员有更多的精力和士气攀登技术高峰,创造另一个“中国制造”的荣耀。

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