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军民深度融合之新材料透视

POST TIME:2018/11/20 14:36 READ:
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深处种菱浅种稻

习主席强调指出,要“加快形成多维一体、协同推进、跨越发展的新兴领域军民融合发展格局”。当前,以形成新兴领域军民融合发展格局为抓手,加强战略谋划、前瞻设计,已经成为走中国特色军民融合路子的客观要求。

新材料领域如何担当大任?怎样不负众望?不同种类新兴材料之间现状千差万别,不可能强求一律,但只要踏踏实实走好军民融合深度发展之路,就能各有收获,所谓“深处种菱浅种稻,不深不浅种荷花”是也。鉴于此,今起军民融合版推出“军民融合深度发展之特别透视”系列专稿,从海洋、太空、网络空间、生物、新能源等新兴领域着眼,结合中外相关产业实际的军民融合深度发展新观察。

卡脖子与扬眉吐气

材料研发看成败

张 兵

说来您可能不信:放在毒日头下面一晒,黄金就熔化了!

一向被公认为“不惧烈火”的黄金,为何如此不经一“晒”?当然,这是有前提的:必须把黄金加工到微米级甚至亚微米级的水平。

而这绝非易事,必须靠新材料技术才能实现。

新材料的神奇,由此可见一斑。

无论军用还是民用领域,复合材料、超导材料、能源材料、智能材料、磁性材料、纳米材料等新材料的功能之强大,足以令人瞠目结舌。

仅以复合材料为例,在军用领域,玻璃纤维复合材料的应用几乎涉及装甲车辆的各个部位,与具有同等功能的金属材料相比,车辆重量大大减轻;而在民用领域,单是2010年航空业使用的2000多万公斤复合材料中玻璃纤维复合材料就占35%。

可见,军民融合深度发展,新材料大有可为。

然而,令人遗憾的是,我们在新材料领域常常遭遇国外先进技术的“卡脖子”。比如,“液晶屏骨头”微球,中国制造技术先进,但国产原材料不纯影响微球性能,我们被甩在了日本后头;全断面隧道掘进机主轴承,中国已经掌握直径3米的主轴承核心技术,但走出实验室仍然受材料、工艺因素制约,结果德国、瑞典走在了世界最前沿……

有“卡脖子”的被动与尴尬,就有扬眉吐气的幸福与喜悦。一些新材料领域,我们因为原始创新持续发力,已经走在了世界前列。譬如,从公开报道看,深圳光启具有隐身功能的超材料;还有石墨烯,截至2016年在全球主要优先权专利申请统计中,中国石墨烯专利占比达58%,凡此种种,无不令世界刮目相看。

长久计,怎样才能改变我国在新材料领域缺乏科学武装、缺乏工匠精神、缺乏持之以恒情怀的现状?实践告诉我们,除了走军民融合之路,没有其他更好的选择。

防割手套与免洗内衣

保障需求看实战

王龙伟

11月11日,第十二届中国国际航空航天博览会在中国空军69岁祝福声中圆满闭幕。

负责执勤安保工作的武警珠海支队中队长郑剑飞脸上露出一抹笑意。用他的话说,能确保航展顺利举办归功于地方做了大量预演和准备工作,也与我们身上这些“特殊材料”制成的装备所起的作用分不开。

比如他手上这副不起眼的手套,使用寿命相当于500副普通线手套,称得上是“以一当百”。其实,郑剑飞身上许多装备就是用新材料芳纶纤维制成的,防弹衣、防割防刺装具都有着非同一般的防护效果。

由于技术封锁等原因,我国芳纶生产和应用起步较晚。2004年,烟台氨纶(现改名泰和新材)实现了间位芳纶的产业化生产,并逐步发展成为全球第二大间位芳纶供应商,极大地推动了芳纶在国内市场的应用和发展。2011年,泰和新材实现对位芳纶的商业化运营,走在了全国前列。

军民融合上升为国家战略以来的3年间,民企赢得前所未有的重大机遇,芳纶纤维发展步伐更是持续加快。

踏访天南地北座座军营,有一种强烈感受,新材料加快武器装备更新迭代,又何止一种芳纶纤维?在某特种部队采访,官兵们现在有了特种材料制成的免洗内衣,复杂条件下执行任务,再也不用担心一身臭汗、浑身难受了。

令人感动的是,不少官兵表示,与改变身体上的不舒服相比,他们更希望手中武器装备使用上的“随心所欲”,比如,使用对红外线敏感的材料做成的“光电眼”,能够从离地数万公里的太空,发现地球表面的导弹发射;使用对声波敏感的材料做成的“电耳朵”,能够发现在大洋深处航行的潜艇……

新型材料是军事高技术发展的物质基础和突破口,怎样更快开发更高效开发应用具有特定功能的材料?答案只有一个:军民融合深度发展。

虚掩的门与通天的路

喜忧之间看民企

李东哲

先解决吃饱,再解决吃好。

作为高新技术的基础和先导,新材料素有“产业粮食”的美称。一项宏观数据显示,我国关键基础材料32%为空白,52%仍依赖进口。

直面这一数据,由我国新材料产业起步晚、底子薄引发的“先天不足,营养不良”的问题,令人忧思。

新材料如同一扇虚掩的门,阻拦我国航空航天的“通天之路”。以在航空航天领域拥有广泛应用的复合材料和高温合金为例,长期遭受发达国家垄断式封锁,我国航天科技被迫靠吃高价“进口粮”谋求发展。

令人欣喜的是,这条“通天之路”也是“民参军”的发展之路,更是军民融合深度发展的创新之路。

以复合材料为主业的浙江欧仁新材料有限公司2004年创立伊始,面对各种功能性薄膜、胶粘带的生产配方被国外垄断的现实困境,聚英才、下苦功,发誓要与世界级顶尖企业同台“掰一掰手腕”。

破釜沉舟天不负。由他们自主研发的功能性薄膜复合材料目前已在调试,替换大飞机上的进口材料指日可待。

同样令人振奋的还有湖南金为集团。用7年时间赶超欧洲50多年技术积累的金为集团,打造出拥有自主知识产权的精密特钢型材料制造系统,成为全球第四家也是亚洲首家掌握此项技术的企业,满足了国防军工超高性能和低成本化的紧迫需求。

民企人圆了军工梦!喜极而泣的金为员工说:感谢军民融合为我们提供了千载难逢的大机遇。

从欧仁到金为,民营企业摸索创新、打破壁垒的实践表明,聚焦“装备发展、材料先行”的基础研究,就能破壳而出甚至一飞冲天。

解读这两个案例和范本,我们在深切体会民企喜与忧的同时,依稀看到民企在军民融合中的优势与困境。

一个颠扑不破的道理活生生地摆在了更多民企人士的面前:拥有原始创新,就能推开那道虚掩的门;创新转化为生产力和战斗力,军民融合就能驶入一条通天大道。

新材料领域,更多民企看到了曙光和希望。

幸运的不只是石墨烯

助力民企看军工

陈坤丰

没有电池的遥控器可正常使用。未插电源的电扇风力强劲。这些究竟是如何做到的?

奥妙全在新材料!

2018年3月31日,中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动。这一项目利用一切可见光进行发电,彻底破解了太阳能发电应用局限、对角度敏感、不易造型的三大难题。

“石墨烯是当前世界上强度最高、导电最好、导热最强的材料,韧性极强,质量很轻,如果传统材料科学加入石墨烯,性能还能大大提升呢!”提起有“新材料之王”美誉的石墨烯,北京航材院石墨烯及应用研发团队材料学博士王旭东兴奋地介绍,中国虽非首个研发出石墨烯的国家,但已在石墨烯多个应用领域结出硕果,迄今已形成40余种新材料,达到了国际领先水准。

军民融合国家战略功不可没!

尤其令人感动的是,从军工到民用多项成果领跑国际,离不开中航工业北京航空材料研究院的“创新者”们长达10年的长跑。

军工动能有效释放,直接惠及普通百姓。如今,石墨烯在军用领域广泛应用的同时,已经应用在民用领域的空气净化口罩、动力电池上。

无独有偶,被“宠幸”的还有高温合金、复合材料等军工材料。

2017年,63台北奔重卡再次身披“UN”战袍出征海外。作为老牌军工企业,北奔重汽积极贯彻军民融合国家战略,主动适应瞬息万变的国际市场,加快了“军转民”步伐。

变则通,通则达,达者成。

今年7月22日,四川航天五源复合材料有限公司在成都发布了两款复材新产品,分别瞄准民用“光伏产品配套”及“地矿工程”。这意味着早期100%用于军工的玄武岩纤维,正在龙头企业带动下,加速走向“军转民”。

据了解,用玄武岩纤维做成的自行车、球拍、滑板,与民用碳纤维产品性能几乎相当,价格却下降60%以上。一位民企人士欣喜地表示,这些高精尖的军工材料转为民用,将极大地提升民企的技术能力和科技水平,感谢国有军工集团为民企发展壮大提供强劲动力。

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