蘇晨決心要搞炭纖維,是因?yàn)樗宄@個(gè)行業(yè)是國(guó)防科技的基石。沒(méi)有這種材料,無(wú)論是航空還是航天,都會(huì)遇到難以逾越的障礙。
但他前世是搞電子、雷達(dá)的,對(duì)材料科學(xué)幾乎一竅不通,更別提了解夏國(guó)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(jí)人物,他自然是求之不得。
于是,他擺出一副洗耳恭聽(tīng)的姿態(tài),準(zhǔn)備聆聽(tīng)?zhēng)煵竦闹v述。
“說(shuō)起碳纖維,其實(shí)也不是新東西。人類對(duì)它的研究和應(yīng)用可以追溯到1860年,當(dāng)時(shí)鷹醬國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家約瑟夫·威爾森·斯萬(wàn)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(wàn)發(fā)明白熾燈比托馬斯·愛(ài)迪生早了20年。不過(guò),由于當(dāng)時(shí)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(jìn)步,到了上個(gè)世紀(jì)……”
到了20世紀(jì)70年代末期,斯萬(wàn)對(duì)他的發(fā)明進(jìn)行了改良,并在1878年獲得了白熾燈的專利。
聽(tīng)到這里,蘇晨忍不住插嘴:“原來(lái)白熾燈是這位鷹醬國(guó)的斯萬(wàn)爵士發(fā)明的啊,我一直以為是米國(guó)的愛(ài)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(shí)這兩種說(shuō)法都不算錯(cuò)。歷史上,斯萬(wàn)爵士發(fā)明了白熾燈并獲得了專利,而愛(ài)迪生在1879年買下了這個(gè)專利,并在此基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步發(fā)明了‘白熾燈泡碳纖維長(zhǎng)絲燈絲制造技術(shù)’,也獲得了米國(guó)專利,那個(gè)專利號(hào)我都還記得,應(yīng)該是470925。所以,可以這么說(shuō):斯萬(wàn)爵士發(fā)明了白熾燈,愛(ài)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(shuō):“今天又學(xué)到了新知識(shí),謝謝師老糾正了我對(duì)歷史的一個(gè)誤解。”
不過(guò),他心中對(duì)這位老先生的敬意更甚了,如此高齡,對(duì)這些細(xì)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(shuō)的這些,只不過(guò)是個(gè)引子,當(dāng)故事聽(tīng)聽(tīng)就好,下面要說(shuō)的,才是碳纖維真正的發(fā)展歷程?!?
這下,不僅蘇晨聽(tīng)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(shuō)起,當(dāng)時(shí)米國(guó)空軍急需尋找更耐燒蝕的材料來(lái)設(shè)計(jì)制造航天飛機(jī),以應(yīng)對(duì)與遠(yuǎn)東的激烈競(jìng)爭(zhēng)。經(jīng)過(guò)一系列研究,他們最終發(fā)現(xiàn)了熔點(diǎn)高達(dá)3600c的材料,并命名為‘碳纖維’。”
“與此同時(shí),米國(guó)人威廉姆f阿博特首先發(fā)明了提高碳纖維強(qiáng)度的方法,并在1962年獲得了米國(guó)專利局的專利授權(quán)。從那時(shí)起,碳纖維重新進(jìn)入了人們的視野,但當(dāng)時(shí),無(wú)論是其制備工藝還是使用強(qiáng)度,都還只是勉強(qiáng)可以接受?!?
“在這個(gè)時(shí)期,有兩個(gè)人對(duì)碳纖維的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),一位是日本人近藤昭男,另一位是鷹醬國(guó)人威廉姆瓦特。”
“先說(shuō)近藤昭男,他在1959年得出了一個(gè)結(jié)論并為此申請(qǐng)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(qiáng)度和模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于米國(guó)當(dāng)時(shí)正在大力發(fā)展的粘膠基技術(shù)。”
“再來(lái)說(shuō)威廉姆瓦特,他在‘鷹醬國(guó)皇家飛機(jī)研究所’和‘鷹醬國(guó)原……’”