一滴水,只有匯入大海才永不干涸;一粒沙,只有投入大地,才能凝聚力量;有“一群人”,他們只做“一件事”,就是讓我國(guó)CVD ZnS和ZnSe等紅外光學(xué)材料從無(wú)到有,從小到大,真正解鎖一條拼搏騰飛的自主化道路。
從黨的二十大到全國(guó)兩會(huì),宏偉藍(lán)圖鼓舞人心,時(shí)代號(hào)角更是催人奮進(jìn)。我叫李冬旭,來(lái)自于山東有研國(guó)晶輝新材料有限公司,是中國(guó)有研科技集團(tuán)有限公司光板塊產(chǎn)業(yè)中的一滴水或一粒沙。畢業(yè)至今,我見證了“一群材料人”揮灑熱血,讓前輩相傳的紅外產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,也正是這樣“一群人”,站在時(shí)代翻涌的潮頭,拋卻浮躁之念,埋下頭、靜下心,一生只為一件事,不為繁華易初心。他們的初心就是要開拓、創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)每一個(gè)紅外人的“材料夢(mèng)”。
CVD ZnS、ZnSe是一種重要的寬波段紅外窗口材料,透過(guò)波段從可見光到長(zhǎng)波紅外(0.4-14μm),是目前少有的候選窗口材料,尤其在8-14μm范圍內(nèi),幾乎無(wú)替代材料,被廣泛的應(yīng)用于紅外制導(dǎo)、探測(cè)成像等國(guó)防關(guān)鍵材料配套。由于材料技術(shù)門檻太高,多年來(lái)一直受到西方國(guó)家嚴(yán)密的封鎖,是我國(guó)新材料發(fā)展戰(zhàn)略中明確指出的“卡脖子”關(guān)鍵材料。
第一次跨越,從無(wú)到有,做紅外材料的“解鎖者”
上世紀(jì)90年代初,根據(jù)國(guó)防關(guān)鍵材料研制需要,國(guó)家下達(dá)了材料研發(fā)生產(chǎn)任務(wù)。那時(shí),我國(guó)CVD ZnS、ZnSe材料發(fā)展尚處于起步階段,能夠借鑒的經(jīng)驗(yàn)非常有限,只能依靠自己努力來(lái)解決所有的關(guān)鍵技術(shù)。為了解決關(guān)鍵材料自主化,有“一群人”頂著巨大的壓力,在既無(wú)技術(shù)資料、又無(wú)專業(yè)技術(shù)人才的條件下進(jìn)入該領(lǐng)域開展研發(fā)工作。“這群人”中的先驅(qū)者叫余懷之,是1978年我國(guó)相繼派出的大批留學(xué)人員之一。學(xué)習(xí)期間,他一刻都不敢懈怠,國(guó)外優(yōu)質(zhì)的科研資源使他迸發(fā)出無(wú)限的熱情和渴望,他渴望實(shí)現(xiàn)他的材料夢(mèng)。很快,兩年公派期滿后,他立刻回國(guó)帶領(lǐng)著一群研發(fā)人員面對(duì)嚴(yán)峻的國(guó)內(nèi)空白現(xiàn)狀迎難而上,踏上了自主研發(fā)之路,就是“這群人”實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有。余懷之說(shuō)道:“當(dāng)時(shí)我們不知道這種材料究竟是什么樣的東西,只知道它要具備很高的性能要求,比如透過(guò)率、抗熱、力沖擊等等。于是我們想方設(shè)法,率先從紅外材料的基礎(chǔ)研究做起”。


經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)日日夜夜攻關(guān),“這群人”開展了CVD ZnS材料各種缺陷、微結(jié)構(gòu)對(duì)材料強(qiáng)度、紅外波段吸收、光散射的物理機(jī)制研究,從制備工藝上掌握了材料微結(jié)構(gòu)和缺陷的調(diào)控方法,進(jìn)而逐步攻克材料的高透過(guò)、致密化等技術(shù)難關(guān)。2003年,我國(guó)紅外材料制備技術(shù)終于獲得了重大突破,成功研制的CVD ZnS、ZnSe材料填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,滿足了中國(guó)國(guó)防關(guān)鍵材料發(fā)展的急需。
第二次跨越,一馬當(dāng)先,培育紅外產(chǎn)業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)
2003年以后,國(guó)際形勢(shì)復(fù)雜,大國(guó)之間相互角逐,高科技博弈更加激烈。由于紅外材料正處于科研轉(zhuǎn)產(chǎn)階段,工藝平臺(tái)很不穩(wěn)定,大部分材料生長(zhǎng)效果不理想。時(shí)任領(lǐng)隊(duì)楊海教授說(shuō):“科學(xué)技術(shù)指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn)不是一蹴而就,研究成果只見雛形,并未成熟”。就這樣,在不斷穩(wěn)定工藝的同時(shí),“這群人”踏上了艱難的科研轉(zhuǎn)產(chǎn)道路。2009年,楊海教授有幸?guī)ьI(lǐng)紅外團(tuán)隊(duì)去國(guó)外考察學(xué)習(xí),他們清楚的看到了我國(guó)紅外材料制備技術(shù)與國(guó)外的差距。國(guó)外制備的ZnS材料毛坯被他們毫不夸張地稱為“水晶門板”,而我們當(dāng)時(shí)毛坯制備實(shí)力相差懸殊,遠(yuǎn)不能滿足高端裝備應(yīng)用,面對(duì)我國(guó)裝備不斷的升級(jí)迭代,“這群人”必須穩(wěn)定工藝,提升產(chǎn)品質(zhì)量。


大雁能夠飛越千里,不是因?yàn)樗约罕旧碛卸嗝吹膹?qiáng)大,而是因?yàn)樗鼈儓F(tuán)結(jié)起來(lái),目標(biāo)一致。同樣,這群“紅外人”群策群力,終于在2013年成功開發(fā)“雙噴嘴”沉積技術(shù),產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提升,紅外產(chǎn)業(yè)化道路取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,為多項(xiàng)國(guó)家科技攻關(guān)及部委下達(dá)的重大科研項(xiàng)目提供了重要支撐,很多成果配套應(yīng)用于時(shí)役裝備。同時(shí),“這群人”也制定了我國(guó)第一個(gè)關(guān)于CVD ZnS材料的國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn),獲得了中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
第三次跨越,任重道遠(yuǎn),迎接產(chǎn)業(yè)化“有研大紅外”
近年來(lái),世界經(jīng)歷百年未有之大變局,大國(guó)間圍繞全球和地區(qū)秩序主導(dǎo)權(quán)與影響力的戰(zhàn)略博弈更趨激烈。國(guó)防力量永遠(yuǎn)是支撐國(guó)際地位的最強(qiáng)保障,而基礎(chǔ)材料又是保障國(guó)防力量最重要的單元。因此,“這群人”又遇到了新瓶頸—“技術(shù)雖然有了突破,但生產(chǎn)效率太低,如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”。
擔(dān)子十分重,“這群人”一方面完成材料保供生產(chǎn)任務(wù),另一方面組建了針對(duì)性極強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)團(tuán)隊(duì),旨在開發(fā)高質(zhì)量、高效率、低成本核心材料制備技術(shù)。時(shí)任研發(fā)負(fù)責(zé)人的魏乃光教授說(shuō):“一定要尋求新的方向,現(xiàn)在我們的原材料、制備技術(shù)、生產(chǎn)裝備已經(jīng)100%自主可控,接下來(lái)的硬仗就是要將自主研發(fā)成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”
為了產(chǎn)業(yè)化突破,“這群人”前后做了80余次的沉積實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)裝滿了整整四個(gè)文件柜。攻堅(jiān)克難的過(guò)程是曲折的,隨時(shí)都會(huì)出現(xiàn)意想不到的問(wèn)題,如“大規(guī)格產(chǎn)品均勻性失控”“長(zhǎng)周期材料生長(zhǎng)缺陷呈指數(shù)倍增長(zhǎng)”等,盡管代價(jià)很大,但這些都是最寶貴的財(cái)富。這群人面對(duì)困難,認(rèn)真總結(jié),從容應(yīng)對(duì),各個(gè)擊破,啃下了“硬骨頭”。努力終究沒(méi)有白費(fèi),“這群人”通過(guò)產(chǎn)業(yè)化設(shè)備開發(fā)和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了第三次創(chuàng)新跨越,建立了大尺寸、高性能紅外晶體材料制備平臺(tái),一舉攻破了材料高均勻、低缺陷、高透過(guò)等技術(shù)標(biāo)志性難題。紅外材料年產(chǎn)能同比提升6倍以上,單爐次產(chǎn)能提升290件以上,單件成本降低了75%,并先后發(fā)表了相關(guān)專利17項(xiàng),論文17篇,制定行標(biāo)1項(xiàng),獲得中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)1項(xiàng),全國(guó)機(jī)械冶金建材行業(yè)職工創(chuàng)新特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng),德州市創(chuàng)新創(chuàng)效一等獎(jiǎng)1項(xiàng),這沉甸甸的擔(dān)子讓收獲也變得沉甸甸。


今年是全面貫徹落實(shí)黨的二十大精神的開局之年,如今的“這群紅外人”已經(jīng)建成了一條大規(guī)模紅外材料產(chǎn)業(yè)化集群,產(chǎn)品性能和產(chǎn)量比肩國(guó)際。為了迎接中國(guó)有研“大紅外”時(shí)代的來(lái)臨,這群人已經(jīng)做好了充足的準(zhǔn)備,也許“這群人”的貢獻(xiàn)在國(guó)防建設(shè)的長(zhǎng)河中微不足道,但正是這樣的“一群人”實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵材料自主化研制,實(shí)現(xiàn)了某些重大關(guān)鍵裝備配套。很榮幸,“這群人”中有我,我更相信,“這群人”會(huì)繼續(xù)在“紅外”這片土地上全力以赴,再建新功。