编者按

    2025年3月6日，是葛昌纯院士91岁生日。

    葛昌纯，核材料、粉末冶金和先进陶瓷专家，中国科学院院士。长期从事材料科学研究工作，是制造原子弹、氢弹关键材料浓缩铀-235用复合分离膜制备技术的主要研制人，为我国“两弹一星”事业作出了重要贡献。

    20世纪50年代，我国开始研发核武器。其中，铀-235是核工业最重要的材料之一，制造原子弹、氢弹需要90%以上浓度的铀-235，分离膜则是以气体扩散法浓缩铀-235的核心元件。

    但随着中苏交恶，苏联切断了对我国分离膜的供应，中国核工业面临严峻挑战。

    1960年，年仅26岁的葛昌纯临危受命，接到研制分离膜的紧急任务，成为研制乙种分离膜任务的负责人。

葛昌纯

来源 | 中国科学家博物馆

自学外语，突破信息困境

    制造分离膜是一项尖端技术，过去只掌握在苏联、美国、英国手中。当时，葛昌纯密切关注着国际上关于分离膜研制的一切动态，可各国披露的信息少之又少，有的也只是一些失败的经验。法国、德国、日本有一些相关专利，但同样少得可怜。

    尽管如此，葛昌纯也只能先依靠这些线索。为了方便阅读这些技术文献和发明专利，在已掌握英文、俄文的基础上，他又逼着自己学起了日文、德文、法文。他把麻将牌大小的外文字典塞在口袋内，在排队等车时利用空余时间随时拿出来背诵。

    可只学语言，看几篇文献还远远不够，葛昌纯又开始跑专业机构和图书馆。一次偶然的机会，他发现了《气体通过多孔介质的流动》一书。这本书帮葛昌纯理顺了一些基本概念，对他的研究起到了非常重要的作用。

    “大家都以为我原先就掌握多种语言，戏称我是‘八国联军’。其实，我的德语、法语、日语都是在研制乙种分离膜初期逼出来的，通过自学和背记字典才初步掌握的。”

1962年，钢铁研究院粉末冶金研究室合照

(一排左三为葛昌纯)

来源 | 中国科学家博物馆

迎难而上，创新工艺路线

    研制分离膜的理论基础奠定后，接下来的难题，就是找到一条合适的工艺路线。苏联专家遗留下来的几片用过的分离膜废品，引起了葛昌纯的注意。

    葛昌纯通过遗留的废片，分析出了废片成分。但膜片是如何制作的，大家还是没有头绪，唯一能确定的就是——膜片应该是通过粉末冶金的方法制作的。

    进一步调查研究后，葛昌纯想到，或许可以尝试粉末轧制的制作方法。当时，国际上已经有了粉末轧制的技术，却并不是用来制作分离膜的。

    敢于创新的葛昌纯，不愿意放弃这个突破口，他带领大家开始尝试。最初，他们做出的样品既不够薄，也不均匀。葛昌纯和同事们又想到，把现在水平的粉末轧机改为立式的粉末轧机，同时，一位留苏回国的同事提出了振动漏斗的创新。再次试验，果然成功了！

    1963年，乙种分离膜物理性能的试验和研制完成。试验证明性能良好，葛昌纯和同事们收到了国务院国防工业办公室发来的第一封贺信。

关键一搏，攻克“腐蚀关”

    要想让乙种分离膜满足中国长期生产的需要，还有一项难关在等待着他们，那就是腐蚀性能的攻关。

    葛昌纯带领大家，先是依照教科书上的电化学理论进行操作。但气体通过乙种分离膜时，分离膜仍然会被腐蚀，无论怎样都无法成功。

    葛昌纯开始寻找新思路。在一次次反复处理和比对后，他们终于解决了在氟化过程中渗透性严重下降的难题，成功跨越了这一电化学处理难关。

    1964年7月，我国第一种分离膜——乙种分离膜研制成功。其综合物理性能，超过了苏联同类膜的性能水平，为我国第一颗原子弹的研制成功起到了关键作用。

    1966年国庆，作为对社会主义建设作出重要贡献的科技工作者，葛昌纯被邀请登上天安门城楼观礼。

    1985年，在乙种分离膜正常运行20年之后，国防科工委和国家科委批准这个项目为国家发明一等奖。发明者共28位，其中葛昌纯是第一发明人。

1966年，葛昌纯（左一）被邀请至

天安门城楼观礼

来源 | 中国科学家博物馆

    如今，已经91岁的葛昌纯依然活跃在核材料等新能源材料研究领域，被同行称为科技界的“拼命三郎”。
 

    “材料报国，追求第一”，是他一生的信念与追求。

    参考文献：

    [1]吾家吾国丨独家专访“核工业功勋人物”葛昌纯[OL].央视新闻,2023-01-26.

    [2]88岁的“工作狂”[OL].中国核工业,2022-05-24.

中国科学家博物馆出品