“原始創(chuàng)新代表著中國科技的未來,原創(chuàng)性理論突破是科技強國的根本,也影響著民族興衰的命運。”這是中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所所長王建國在幾十年的科研實踐中的歷史總結(jié)。
“核心技術(shù)對于一個國家和民族太重要了!”王建國告訴中國化工報記者,“自1954年建所以來,山西煤化所面向國家能源與國防安全戰(zhàn)略需求,在國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場,以協(xié)調(diào)解決能源利用效率與生態(tài)環(huán)境問題和重點突破制約國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進材料瓶頸為目標(biāo),圍繞煤炭清潔高效利用、新型炭材料制備與應(yīng)用和可再生能源轉(zhuǎn)化利用開展了定向原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)和重大系統(tǒng)集成創(chuàng)新,逐漸發(fā)展為在國際相關(guān)領(lǐng)域具有重大影響力的現(xiàn)代化專業(yè)研究所。”
王建國1991年在山西煤化所攻讀博士學(xué)位,其后赴德國進行合作研究。1998年,他重新回到煤化所工作,在20余年期間,他親眼見證了山西煤化所的發(fā)展變遷。
山西煤化所具有從基礎(chǔ)研究到工藝過程開發(fā)直至產(chǎn)業(yè)化的體系較為完備的研發(fā)單元,擁有太原桃南園區(qū)、小店中試基地、揚州碳纖維工程技術(shù)中心3個研發(fā)區(qū)域(中心);擁有碳纖維制備技術(shù)國家工程實驗室等5個國家級研發(fā)單元和中科院(山西省)炭材料重點實驗室、山西省石墨烯技術(shù)工程研究中心等6個院、省級研發(fā)單元以及應(yīng)用催化與綠色化工實驗室所級研發(fā)單位。歷年來,山西煤化所共獲得全國科學(xué)大會獎、國家發(fā)明獎、國家科技進步獎等獎項200多項,國家授權(quán)專利600多項。
王建國指出,圍繞國家安全和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的需求,山西煤化所以特種石墨材料為主、以碳纖維復(fù)合材料和炭基功能材料為輔,占據(jù)了核石墨材料研究與開發(fā)方面的國內(nèi)制高點,并成功將碳纖維復(fù)合材料、炭基功能材料、石墨烯等應(yīng)用于航空、航天及多個民用領(lǐng)域,滿足了國家對炭材料的迫切需求。
山西煤化所系列碳纖維技術(shù)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,具備高品質(zhì)、穩(wěn)定供貨能力,技術(shù)水平和產(chǎn)品性能國內(nèi)領(lǐng)先,解決了制約國防關(guān)鍵材料“卡脖子”問題;突破了新型核級石墨批量制備的關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了國產(chǎn)化,有力地保障了先導(dǎo)專項液態(tài)熔鹽示范堆的建設(shè);高性能石墨密封材料的研制成功,保障了我國新一代液氧/煤油火箭發(fā)動機的首飛和后續(xù)批量裝機的需求,成功應(yīng)用在航空無人機、長征九號和長征11號等;超高導(dǎo)熱石墨材料裝備我國多個型號的衛(wèi)星系統(tǒng),用于高功率電子器件散熱;在國內(nèi)首次開發(fā)了凝膠干噴濕紡技術(shù),為高強高模高韌第三代碳纖維研發(fā)提供了技術(shù)支撐;突破了T1000級、M55J碳纖維實驗室制備技術(shù),具備了工程放大的技術(shù)條件;實現(xiàn)了高導(dǎo)熱石墨復(fù)合相變材料規(guī)模化生產(chǎn),為大規(guī)模儲能應(yīng)用提供了高效材料;實現(xiàn)高性能活性炭量產(chǎn),形成了10噸級瀝青基球狀活性炭的供貨能力,將其用于載人航天、核潛艇等密閉空間,達到國際先進水平;高品質(zhì)石墨烯實現(xiàn)噸級制備,產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)在國內(nèi)遙遙領(lǐng)先,達到國際先進水平;建設(shè)完成電容炭制備技術(shù)噸級中試生產(chǎn)線,技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
在先進炭材料原創(chuàng)性研究、制備及應(yīng)用研究方面,山西煤化所未來將針對炭基結(jié)構(gòu)材料和功能材料的高性能化和結(jié)構(gòu)功能一體化,解決材料制備過程中結(jié)構(gòu)和缺陷控制的問題,開展更高性能碳纖維、特種炭基復(fù)合材料和功能材料制備研究,重點突破超高強碳纖維、石墨烯、多孔碳基材料規(guī);苽浼夹g(shù)及其在能源儲存與轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用技術(shù)。