纸和钢相比,强度哪个大?答案似乎显而易见。可如果我告诉你,有一种纸,强度甚至达到了普通钢的6至7倍,你会认为这是“天方夜谭”吗?来自陕西科技大学的张美云教授就将这种“天方夜谭”变为现实。她打破传统观念,破解了高性能纤维纸基功能材料制备的关键技术,研制出比钢还强的“神奇纸张”,这种纸质量轻、强度高、绝缘性好,而且耐高温,现已被应用到中国航空航天、轨道交通等重大工程领域。此外,张美云教授的“造纸术”,还突破了世界性难题,打破了国际技术垄断,扭转了中国在此类材料上长期受制于人的局面。


三十多年只做一件事

张美云出生于1957年,是恢复高考后的第一批大学生。从进入西北轻工业学院(现陕西科技大学)造纸专业开始,她就与“纸”结下了不解之缘。参加工作后,她参与的第一个科研项目就是用芳纶纤维制造先进的纸基绝缘材料,从此便一直致力于高性能纤维纸基功能材料与造纸技术领域的教学、研究与开发工作。


从1984年第一次接触到该材料,到2004年实现产业化,再到2007年产品逐渐被市场所接受,这条路,张美云教授走过了超过30年的时间。因为30多年都与纸打交道,张美云教授还得了个外号——“当代蔡伦”。


制备技术受发达国家严密封锁

高性能纤维纸基功能材料是以芳纶纤维、碳纤维等为原料,经现代造纸技术制备的具有特定性能和用途、高附加值的功能材料,是多学科交叉的高新技术产品,在轨道交通、航空航天、电气绝缘等领域具有重要战略意义。

这种纸首先是被国外研制出来的,其中,美国杜邦公司实力最强,长期垄断全球市场,从经济和战略角度考虑,必须实现国产化,使我国摆脱长期受制于人的局面。然而,高性能纤维纸基功能材料制造理论和技术是国际公认的难题,其制备技术一直受到发达国家严密封锁,导致我国相关高端产品长期依赖进口。

张美云教授研发的“神奇纸张”

破解世界难题,应用于航空航天

张美云教授将自己最宝贵的青春、最美好的年岁都奉献给了造纸事业。经过数十年艰苦探索和不懈努力,她终于破解了世界难题,给高性能纸基材料冠以“中国制造”。她的突出贡献还在于,采用的原料虽性能优异,但其实并不适合造纸,她开创性地结合现代造纸方法,取得显著成果。

高性能纸基材料的应用主要表现在工业上。众所周知,飞机和高铁减轻自重才有利于速度提升,同时也意味着能耗降低,能带来一系列的好处。飞机上有许多材料都是用“纸”做的,这些质量轻、强度大、性能优异的纸基材料是在工程领域中产生的意义是巨大的。目前,张教授团队的多项核心技术均已实现产业化,如应用于高速列车、航空航天等领域的耐高温芳纶绝缘纸、轻质高强芳纶蜂窝芯纸等。


生活中低调得像个“隐身人”

“造纸术”是我国古老的四大发明之一,在中国,提到“造纸”,大家都会想到蔡伦;而在陕西科技大学,提到“造纸”,没有人不会想到张美云。留校至今三十余载,她拒绝过数十万年薪的工作,拒绝过外校校长的职位,始终坚持扎根教育科研事业。


张美云教授是个典型的“工作狂”。她患有长期伏案导致的腰椎病,最严重的时候甚至弯下腰就很难直起来,需要他人帮助。2002年的一天,连续熬夜的她得了视网膜中央动脉阻塞,致使右眼失明。治疗2个月后,病情依然没有完全好转,可张美云不顾医生和家人的劝阻,又匆忙投入工作。

张美云教授曾说:“搞科研的人,就要像黄大年那样,耐得住寂寞、抵得住诱惑、守得住清贫,还要淡泊名利,低调务实不张扬。”她是这么说的,也是这么做的。作为我国特种纸领域领军人物,拥有博士生导师、中国造纸学会副理事长、陕西省重点领域顶尖人才等头衔的张美云,在生活中却低调得像个“隐身人”,以至于在网络上很少搜索到有关她的新闻报道。


张美云教授在三尺讲台上传播知识,灯火阑珊下潜心科研,世界难题前敢攀高峰,取得社会骄傲、祖国自豪的瞩目成绩。她是陕西科技大学“三创两迁”精神最有力的践行者,同时,也是学校优秀师资队伍的一个缩影,是学校的骄傲与荣光。对于未来十年,张美云教授已经做了清晰规划,她将继续在这个领域深入研究,让我国在与美国的技术竞争中立于不败之地。

人物小传


张美云,1957年9月生,山西临猗人。1982年1月毕业于西北轻工业学院(现陕西科技大学)并留校任教,1989年获西北轻工业学院制浆造纸工程专业硕士学位,2003年获天津科技大学制浆造纸工程专业博士学位,期间一直从事制浆造纸专业教学和科研工作。

张美云现为陕西科技大学二级教授、博士生导师,制浆造纸工程学科带头人,国家“十三五”重点研发计划首席科学家、国家“万人计划”教学名师、国务院特殊津贴专家、全国优秀教师、全国优秀科技工作者、“全国高校黄大年式教师团队”负责人,“中国造纸蔡伦科技奖”获得者、陕西省重点领域顶尖人才、陕西省有突出贡献专家、陕西省“三五人才”津贴专家、陕西省教学名师等。近年来先后主持完成国家863计划、国家自然科学基金、陕西省重大科技创新专项等项目20余项。在高性能纤维纸基功能材料领域取得了多项重要成果,先后获得国家科技进步奖二等奖2项;教育部技术发明奖一等奖1项、二等奖1项;陕西省科学技术奖一等奖2项、二等奖5项;授权国家发明专利40余件;主编出版专著6部;发表高水平学术论文200余篇。(陕西科技大学招生办)