郭鹏宗
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 郭鹏宗,2005年就读于山东大学山东省碳纤维工程技术中心,2008年研究生毕业。作为当时少数几个从事碳纤维研究和碳纤维生产的单位,中复神鹰碳纤维公司已经与山东大学保持了紧密的交流与合作,郭鹏宗深深被中复神鹰碳纤维公司的责任意识和张国良董事长的魄力所吸引,出于对碳纤维研发工作的热爱,他慕名应聘了中复神鹰碳纤维公司。在最初的一段时间里,郭鹏宗经历了从理论到实践,从实验线到工程化的转变,认识到了差别,也认识到理论结合实践的重要性,最终使实验室的研究成果得到了转化。

2008年,正是中复神鹰万吨碳纤维工程启动的一年,郭鹏宗有幸见证并参与了公司第一个千吨碳纤维工程的建设和投产过程,从设备设计、工艺调试、生产线达产等全套过程,郭鹏宗和他所在的技术团队进行工艺改造、装备改进、指导操作方法的优化,解决了一个又一个工艺难题。当三条共一千吨碳化线实现满产,每天生产3吨多碳纤维时,郭鹏宗由衷地感到自豪和骄傲,为中复神鹰碳纤维而骄傲,为国产碳纤维的点滴进步而骄傲,更为身处其中而骄傲。

干喷湿纺碳纤维是国际先进的PAN碳纤维制备技术路线,所制备的碳纤维具有拉伸强度高、生产效率高、工艺性能好的特点,是日本东丽和美国赫氏主要材料的技术路线,所生产的T700S、T800S、T1000G、IM7、IM10、IMA等产品在航空航天、国防军工、一般工业领域广泛应用。在深入调研了国外碳纤维发展情况后,中复神鹰碳纤维公司瞄准国际前沿,2009年,启动了干喷湿纺碳纤维技术攻关工作。干喷湿纺碳纤维与湿纺碳纤维相比在物料、装备、工艺等方面存在较大差异,面对全新的技术路线,攻关团队针对数百个工艺参数,一遍遍调试,一点点改进。郭鹏宗当时主要负责碳化阶段的工艺调试,刚开始生产出来的碳纤维性能也上不去,干喷湿纺原丝丝束分纤性差,一束纤维中很多单丝熔并在一起,经过碳化高温处理后变得很硬,手摸上去向针扎一样,有的生产线操作人员在操作中手都肿了。面对这一问题,郭鹏宗和团队成员一起分析查找原因,通过优化原丝油剂、调整预氧化热风布风方向和速率、改善预氧化牵伸等多个工艺,最终解决了单丝熔并的问题,碳纤维的强度也得到大幅提升。在整个开发过程中,类似这样的事例不胜枚举,也正是有了无数个小的技术进步才成就了项目最后的突破。

2012年开始进入千吨级工程化阶段,单条碳化线幅宽达到3m以上,产能扩大对装备和工艺控制提出了更高的要求,随之也带来了热风、温度、排废等均匀性和稳定性的难题。记得有一段时间,高温碳化阶段会经常出现无征兆的大面积丝毛或断丝问题,造成质量不稳定和产量损失。当时正直夏天车间最热的时期,郭鹏宗和研发团队的成员守在高温炉旁边,承受着40多度的高温和浓重的氨气味道,一待就是好几个小时。经过跟踪产生毛丝的过程,分析断丝时的纤维状态,发现和原丝退纱操作时手汗污染丝束有关,最后通过优化退丝操作方法和低、高温炉废气排放方式,基本解决了丝毛和断丝问题。由此也可以看出,碳纤维的生产是一个系统问题,任何小的环节都有可能影响最终的结果,也正是因为对无数了小环节的重视才实现了近3000吨的产量规模。2013年,GQ45干喷湿纺碳纤维技术通过成果鉴定,标志着我国干喷湿纺碳纤维工程化技术取得重大突破,STY45碳纤维产品被评为国家战略性创新产品。作为团队的一员,此时此刻的郭鹏宗倍感自豪。

在随后的一段时间里,虽然工艺技术有所提升,但是所有的问题却接踪而来。在市场应用过程中经常反馈性能波动,工艺性不好,质量上总会反复出现一些小问题。“难道是技术水平倒退了?”这个问题一直困扰着郭鹏宗,平静后郭鹏宗仔细回想,其实不是技术退步了,而是随着技术提升,市场壮大,客户对产品的要求和期待高了。以前,出现问题会认为国产碳纤维就是这样的水平,现在是拿来与进口的进行对比;以前大面积断丝数次习以为常,现在断丝几根也是生产事故;以前只要是生产出来就行,现在不仅要求生产连续,还要求稳定、成本、合格率等各项指标都纳入考评,所以技术工作由技术方向研究转向了精细化技术开发。也正是基于这些精细化技术开发,郭鹏宗所在的研发团队才能在产品性能、稳定性、质量、成本控制等方面都做到了国内领先。于此同时,郭鹏宗还开始了应用开发工作,先后开发出了低克重预浸料、压力容器、电缆芯、碳碳复合材料等新兴应用领域,打破了工业领域被进口碳纤维完全垄断的局面,提升了国产碳纤维在行业中的地位。

2015,中复神鹰干喷湿纺千吨级高强/中模碳纤维通过科技成果鉴定,SYT49、SYT55碳纤维达到国外同类先进产品水平,产业化规模达到5000吨/年,年产量实现2000吨以上。经过国防科工局协作配套中心评估,中复神鹰碳纤维公司SYT49碳纤维产品成为国内首个技术成熟度达到7级的T700S级碳纤维产品。

干喷湿纺碳纤维因其优良的性能在国外国防军工领域大量使用,而国内军用复合材料用户是基于湿纺碳纤维进行复合材料工艺设计,对干喷湿纺碳纤维相当不认可,认为其界面性能差,不能满足要求,军工应用开发相当困难。面对这个问题,郭鹏宗和他的研发团队成员坚定方向,寻找应用突破口。经过反复的评价表征发现,干喷湿纺碳纤维在缠绕成型中拥有良好的工艺性能,且在缠绕制品中拥有优异的强度转化性能。基于此,与固体发动机壳体,核工业等用户单位开展细致的技术交流和反复的验证评价,深入分析缠绕成型件中纤维与树脂基体的界面状态及破坏机理,通过优化表面处理和上浆剂工艺,中复神鹰干喷湿纺SYT49和SYT55碳纤维缠绕成型复合材料构件有了良好的性能,在此基础上郭鹏宗还承担了2项国防科工局军品配套科研任务,为实现国防重点型号原材料国产化奠定基础。

模量是碳纤维的重要技术指标,在当前许多应用领域中都是以模量进行设计的,所以中高模碳纤维是未来应用尤其上国防军工应用的重要方向项。2017年,郭鹏宗负责组织T800S级碳纤维千吨级生产线的工艺调试和放大生产工作,带领团队人员制定详细的试制方案,工艺调试方案,质量控制方案等,跟踪、分析试制过程,对全新的装备进行工艺匹配性调试,通过优化预氧化张力、控制碳化气氛和排废、调控碳化反应进程等,经过1个月的努力,千吨级T800S级碳纤维实现满负荷稳定生产。

雄鹰翱翔于蓝天,不是为了炫耀自己,而是本性的追求。当荣誉纷至沓来的时候,郭鹏宗没有被这些所陶醉,而是立足自己的本职岗位,继续在他的平凡工作岗位上做出不平凡的业绩。国产碳纤维的研发工作还有一段很长的路要走,但是郭鹏宗和他的研发团队有能力,也有信心攻克难关,为我国高性能碳纤维再上一个新台阶,迈向更高品质发展的新时代贡献自己的一份力量。

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