一滴水,只有汇入大海才永不干涸;一粒沙,只有投入大地,才能凝聚力量;有“一群人”,他们只做“一件事”,就是让我国CVD ZnS和ZnSe等红外光学材料从无到有,从小到大,真正解锁一条拼搏腾飞的自主化道路。
从党的二十大到全国两会,宏伟蓝图鼓舞人心,时代号角更是催人奋进。我叫李冬旭,来自于山东有研国晶辉新材料有限公司,是中国有研科技集团有限公司光板块产业中的一滴水或一粒沙。毕业至今,我见证了“一群材料人”挥洒热血,让前辈相传的红外产业蓬勃发展,也正是这样“一群人”,站在时代翻涌的潮头,抛却浮躁之念,埋下头、静下心,一生只为一件事,不为繁华易初心。他们的初心就是要开拓、创新,实现每一个红外人的“材料梦”。
CVD ZnS、ZnSe是一种重要的宽波段红外窗口材料,透过波段从可见光到长波红外(0.4-14μm),是目前少有的候选窗口材料,尤其在8-14μm范围内,几乎无替代材料,被广泛的应用于红外制导、探测成像等国防关键材料配套。由于材料技术门槛太高,多年来一直受到西方国家严密的封锁,是我国新材料发展战略中明确指出的“卡脖子”关键材料。
第一次跨越,从无到有,做红外材料的“解锁者”
上世纪90年代初,根据国防关键材料研制需要,国家下达了材料研发生产任务。那时,我国CVD ZnS、ZnSe材料发展尚处于起步阶段,能够借鉴的经验非常有限,只能依靠自己努力来解决所有的关键技术。为了解决关键材料自主化,有“一群人”顶着巨大的压力,在既无技术资料、又无专业技术人才的条件下进入该领域开展研发工作。“这群人”中的先驱者叫余怀之,是1978年我国相继派出的大批留学人员之一。学习期间,他一刻都不敢懈怠,国外优质的科研资源使他迸发出无限的热情和渴望,他渴望实现他的材料梦。很快,两年公派期满后,他立刻回国带领着一群研发人员面对严峻的国内空白现状迎难而上,踏上了自主研发之路,就是“这群人”实现了从无到有。余怀之说道:“当时凯发一触即发·[中国区]官方网站不知道这种材料究竟是什么样的东西,只知道它要具备很高的性能要求,比如透过率、抗热、力冲击等等。于是凯发一触即发·[中国区]官方网站想方设法,率先从红外材料的基础研究做起”。
经过无数个日日夜夜攻关,“这群人”开展了CVD ZnS材料各种缺陷、微结构对材料强度、红外波段吸收、光散射的物理机制研究,从制备工艺上掌握了材料微结构和缺陷的调控方法,进而逐步攻克材料的高透过、致密化等技术难关。2003年,我国红外材料制备技术终于获得了重大突破,成功研制的CVD ZnS、ZnSe材料填补了国内空白,满足了中国国防关键材料发展的急需。
第二次跨越,一马当先,培育红外产业蓄势待发
2003年以后,国际形势复杂,大国之间相互角逐,高科技博弈更加激烈。由于红外材料正处于科研转产阶段,工艺平台很不稳定,大部分材料生长效果不理想。时任领队杨海教授说:“科学技术指导实践生产不是一蹴而就,研究成果只见雏形,并未成熟”。就这样,在不断稳定工艺的同时,“这群人”踏上了艰难的科研转产道路。2009年,杨海教授有幸带领红外团队去国外考察学习,他们清楚的看到了我国红外材料制备技术与国外的差距。国外制备的ZnS材料毛坯被他们毫不夸张地称为“水晶门板”,而凯发一触即发·[中国区]官方网站当时毛坯制备实力相差悬殊,远不能满足高端装备应用,面对我国装备不断的升级迭代,“这群人”必须稳定工艺,提升产品质量。
大雁能够飞越千里,不是因为它自己本身有多么的强大,而是因为它们团结起来,目标一致。同样,这群“红外人”群策群力,终于在2013年成功开发“双喷嘴”沉积技术,产品质量稳步提升,红外产业化道路取得了实质性进展,为多项国家科技攻关及部委下达的重大科研项目提供了重要支撑,很多成果配套应用于时役装备。同时,“这群人”也制定了我国第一个关于CVD ZnS材料的国家军用标准,获得了中国有色金属工业科学技术奖一等奖1项、二等奖1项。
第三次跨越,任重道远,迎接产业化“有研大红外”
近年来,世界经历百年未有之大变局,大国间围绕全球和地区秩序主导权与影响力的战略博弈更趋激烈。国防力量永远是支撑国际地位的最强保障,而基础材料又是保障国防力量最重要的单元。因此,“这群人”又遇到了新瓶颈—“技术虽然有了突破,但生产效率太低,如何实现产业化”。
担子十分重,“这群人”一方面完成材料保供生产任务,另一方面组建了针对性极强的产业化攻关团队,旨在开发高质量、高效率、低成本核心材料制备技术。时任研发负责人的魏乃光教授说:“一定要寻求新的方向,现在凯发一触即发·[中国区]官方网站的原材料、制备技术、生产装备已经100%自主可控,接下来的硬仗就是要将自主研发成果实现产业化。”
为了产业化突破,“这群人”前后做了80余次的沉积实验,实验数据装满了整整四个文件柜。攻坚克难的过程是曲折的,随时都会出现意想不到的问题,如“大规格产品均匀性失控”“长周期材料生长缺陷呈指数倍增长”等,尽管代价很大,但这些都是最宝贵的财富。这群人面对困难,认真总结,从容应对,各个击破,啃下了“硬骨头”。努力终究没有白费,“这群人”通过产业化设备开发和关键结构优化,实现了第三次创新跨越,建立了大尺寸、高性能红外晶体材料制备平台,一举攻破了材料高均匀、低缺陷、高透过等技术标志性难题。红外材料年产能同比提升6倍以上,单炉次产能提升290件以上,单件成本降低了75%,并先后发表了相关专利17项,论文17篇,制定行标1项,获得中国有色金属工业科学技术二等奖1项,全国机械冶金建材行业职工创新特等奖1项、三等奖1项,德州市创新创效一等奖1项,这沉甸甸的担子让收获也变得沉甸甸。
今年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年,如今的“这群红外人”已经建成了一条大规模红外材料产业化集群,产品性能和产量比肩国际。为了迎接中国有研“大红外”时代的来临,这群人已经做好了充足的准备,也许“这群人”的贡献在国防建设的长河中微不足道,但正是这样的“一群人”实现了关键材料自主化研制,实现了某些重大关键装备配套。很荣幸,“这群人”中有我,我更相信,“这群人”会继续在“红外”这片土地上全力以赴,再建新功。