蘇晨決心要搞炭纖維,是因為他清楚這個行業(yè)是國防科技的基石。沒有這種材料,無論是航空還是航天,都會遇到難以逾越的障礙。
但他前世是搞電子、雷達的,對材料科學(xué)幾乎一竅不通,更別提了解夏國當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r了?,F(xiàn)在有人愿意給他講解,而且還是這位泰斗級人物,他自然是求之不得。
于是,他擺出一副洗耳恭聽的姿態(tài),準(zhǔn)備聆聽師昌旭的講述。
“說起碳纖維,其實也不是新東西。人類對它的研究和應(yīng)用可以追溯到1860年,當(dāng)時鷹醬國化學(xué)家、物理學(xué)家約瑟夫·威爾森·斯萬爵士首先發(fā)明了以碳條為發(fā)光體的半真空碳絲電燈,也就是白熾燈的原型。斯萬發(fā)明白熾燈比托馬斯·愛迪生早了20年。不過,由于當(dāng)時真空技術(shù)不成熟,所以燈的壽命很短。隨著真空技術(shù)的進步,到了上個世紀(jì)……”
到了20世紀(jì)70年代末期,斯萬對他的發(fā)明進行了改良,并在1878年獲得了白熾燈的專利。
聽到這里,蘇晨忍不住插嘴:“原來白熾燈是這位鷹醬國的斯萬爵士發(fā)明的啊,我一直以為是米國的愛迪生發(fā)明的呢,好像小學(xué)課本里都是這么寫的?!?
師昌旭笑著解釋:“其實這兩種說法都不算錯。歷史上,斯萬爵士發(fā)明了白熾燈并獲得了專利,而愛迪生在1879年買下了這個專利,并在此基礎(chǔ)之上,進一步發(fā)明了‘白熾燈泡碳纖維長絲燈絲制造技術(shù)’,也獲得了米國專利,那個專利號我都還記得,應(yīng)該是470925。所以,可以這么說:斯萬爵士發(fā)明了白熾燈,愛迪生則發(fā)明了最早商業(yè)化的碳纖維,并將其應(yīng)用在了白熾燈上?!?
蘇晨吐了吐舌頭,笑著說:“今天又學(xué)到了新知識,謝謝師老糾正了我對歷史的一個誤解。”
不過,他心中對這位老先生的敬意更甚了,如此高齡,對這些細節(jié)竟然記得這么清楚,真是令人佩服!
師昌旭微微一笑:“剛才說的這些,只不過是個引子,當(dāng)故事聽聽就好,下面要說的,才是碳纖維真正的發(fā)展歷程?!?
這下,不僅蘇晨聽得更加認(rèn)真,就連郭宜城也露出了好奇的神色,雖然他研究的是磁學(xué),但畢竟也和材料學(xué)沾邊。
“碳纖維真正受到重視并開始大力發(fā)展,要從20世紀(jì)50年代中期開始說起,當(dāng)時米國空軍急需尋找更耐燒蝕的材料來設(shè)計制造航天飛機,以應(yīng)對與遠東的激烈競爭。經(jīng)過一系列研究,他們最終發(fā)現(xiàn)了熔點高達3600c的材料,并命名為‘碳纖維’?!?
“與此同時,米國人威廉姆f阿博特首先發(fā)明了提高碳纖維強度的方法,并在1962年獲得了米國專利局的專利授權(quán)。從那時起,碳纖維重新進入了人們的視野,但當(dāng)時,無論是其制備工藝還是使用強度,都還只是勉強可以接受。”
“在這個時期,有兩個人對碳纖維的發(fā)展做出了重要貢獻,一位是日本人近藤昭男,另一位是鷹醬國人威廉姆瓦特?!?
“先說近藤昭男,他在1959年得出了一個結(jié)論并為此申請了專利,認(rèn)為pan原絲,也就是‘聚丙烯腈’是制備碳纖維的最佳前驅(qū)體,用這種原絲制備出的炭纖維,其強度和模量遠遠高于米國當(dāng)時正在大力發(fā)展的粘膠基技術(shù)?!?
“再來說威廉姆瓦特,他在‘鷹醬國皇家飛機研究所’和‘鷹醬國原……’”