齊曉亮 張永亮 王艷萍
濟南泉城,南依泰山,北跨黃河,小清河流貫全境,是一座“四面荷花三面柳,一城山色半城湖”的美麗都市,也是一座有著2000多年歷史的文化名城。山東非金屬材料研究所(以下簡稱“研究所”)發揮泉城稟賦資源優勢和專業科技優勢,矢志追隨科技強國夢想,逐步發展成為集非金屬材料研究試制生產于一體的軍民融合型研究所,實現了從世界先進國家陸軍裝備用非金屬材料技術跟隨者,到兵器、航空航天、汽車等領域材料及制品一體化發展的歷史跨越。
材料興業 軍工先行
研究所成立于1960年2月,建所以來,研究所跟蹤國內外新材料發展趨勢,以武器裝備輕量化、高可靠和高生存力為目標,針對復合材料、工程塑料、橡膠、涂料和膠黏劑等材料進行拓展研究,伴隨武器裝備特別是兵器裝備發展,突破一批又一批關鍵技術,擁有掌握一批核心技術,形成了從基礎原材料到輕質化結構與功能復合材料、裝甲防護、密封、隱身等專用材料相結合的技術體系。
低成本樹脂基結構復合材料及制品設計與加工技術以滿足新型武器裝備輕量化要求為目的,在樹脂基結構復合材料和工程塑料方面開展材料合成、材料體系改性與加工技術、制品結構設計與加工技術、使用壽命及環境適應性評價技術研究,形成了包括材料合成、材料改性、制品設計與加工及壽命評價體系核心技術群,獲得國家及省部級獎勵30余項,申請專利30余項,為武器裝備輕量化、高機動性能作出了重要貢獻。
輕質裝甲防護材料及制品設計與加工技術以提高武器裝備戰場生存能力為目的,針對不同級別防護特點開展了彈道損傷機理和評價方法、高吸能材料和防護制品結構功能一體化設計與加工技術研究,建立仿真設計計算、彈道試驗、動態性能試驗等設計與評價試驗條件,形成了針對不同防護能力和級別的防護產品設計與加工技術群,達到國內領先水平,有效提高了武器裝備戰場生存力;應用于外貿裝備的輕型復合裝甲材料,受到中外客戶一致認可。獲得國家及省部級獎勵近40項,申請專利10余項。
隱身材料及制品設計與加工技術以降低信號特征為目的,以地面裝備為主要應用對象,開展隱身機理、吸收劑、光學透明基體、材料體系匹配等多波段兼容及隱身效果評價技術研究,形成以隱身涂料為核心的涂料、篷布、結構件在內的系列偽裝/隱身產品的設計能力,達到國內領先水平。獲得省部級獎勵8項,申請專利18項。具有特色的海洋重防腐涂料、太陽熱反射涂料、電磁屏蔽涂料等已形成規模,聚脲、聚氨酯涂料系列產品也達國際先進水平。
彈箭用低成本防熱/結構材料及制品設計與加工技術分別以燒蝕熱防護和氣動熱防護為目的,針對兩種不同的熱防護機理和工況環境開展熱防護機理、材料配方體系、結構功能一體化制品設計與加工技術研究,突破低成本防熱材料關鍵技術,形成了包括膠粘劑、涂料、橡膠、復合材料在內的多種熱防護材料體系及結構功能一體化制品設計技術,為有效降低彈藥消極重量,提高彈藥殺傷力提供新材料技術支持。碳纖維防熱復合材料廣泛用于國防軍工領域,技術水平達到國內領先,獲國家及省部級獎近40項,申報專利6項。
密封與特種橡膠材料及制品設計與加工技術以高速、高壓、寬溫域、長壽命密封和減震降噪為目的,針對極端苛刻條件使用工況環境,開展材料配方設計與成型工藝、仿真計算與制品設計加工及服役期評價技術研究,形成了高速旋轉、高壓往復和靜密封三大系列密封、阻尼、行動系掛膠技術群,已達國際先進水平。獲得國家及省部級獎勵10余項,申請專利6項。
在處于國內先進水平的工程塑料領域,率先研發增強增韌工程塑料,隨槍族系列部件批量列裝,改性塑料等材料形成系列產品,獲得廣泛應用。研究所作為我國膠黏劑最早的研發單位之一,開發的各類膠黏劑已廣泛應用于軍民領域。
需求牽引 創新服務
多年來,研究所以客戶需求為中心,針對市場態勢及行業特點,將整體方案、材料及工藝設計、產品設計制造有機結合為一體,為客戶提供定制化、成套解決方案,成為研究所發展的新優勢。
針對新型裝甲車輛輕量化需求,通過整體結構優化及工藝創新,為某輕型坦克研究幾十個重要結構件,達到減重目的。研發全復合材料裝甲車體,并為國內新能源汽車廠家提供多種輕量部件研制方案。借助數字化仿真設計手段研制的防爆、抗彈、隔熱、結構一體化產品,為軍警民特種車輛防護、工程防護、人體防護提供整套解決方案,改裝的紅旗轎車參加國慶閱兵,人體防護系列產品出口至五大洲20多個國家。從國內領先的地面裝備用隱身涂料和器材,到激光、紅外兼容,毫米波、厘米波兼容及結構、抗彈結構一體化等隱身方案,大大提高了戰場生存能力。國際首創吸聲阻尼一體化技術已用于自行火炮批量改造,最高降噪效果明顯,系列產品已用于30多種武器裝備。建立的動密封材料及橡膠制品工程服役期服役方法,應用于我國航空航天領域。為長江三峽大壩壩體、水輪機和各種風機塔筒葉片防腐涂料,打破國外壟斷。此外,耐燒蝕及氣動熱防護技術已在兵器、航空航天領域廣泛應用。同時,研究所理化檢測為兵器軍品、科研攻關及工藝檢測的理化、無損、環試檢測,提供了系統化解決方案。
不日新者必日退。歷經近60年發展,研究所不斷探索前行。2016年全所實現經營總收入5億元規模發展新臺階,職工收入穩步增長,經營規模穩步壯大,發展質量持續改善;科技創新能力明顯提升;產業結構進一步優化;核心能力建設取得突破性進展;基礎管理水平顯著提升。近年來,研究所科技成果層出不窮,獲國家級、省部級榮譽200余項,授權發明專利數百項,制定或參與制定國家及行業標準60余項。堅持“立足兵器、面向全軍”,積極向其他應用技術領域拓展,新材料技術在多軍兵種武器裝備上獲成功應用。多項新材料及應用技術成果應用于國慶閱兵裝備,受到閱兵裝備工作領導小組表彰。為“神舟”系列飛船發射提供計量檢定服務和密封配套產品,受到中國載人航天工程辦公室的表彰。
研究所承擔了國防科技工業化學一級計量站的職責任務,負責研究建立國防工業應用化學最高計量標準器具,化學檢定、校準裝置和測試系統,建立國防工業化學參數量傳溯源體系,承擔著國防化學計量測試研究、技術研究和武器裝備型號實驗中化學參數的計量保障以及國防化學計量檢定人員的培訓與標準考核,代表著國防化學計量最高技術機構,針對國防需求,研發標準物質,開展檢定工作,提出整體方案,精準解決技術難點,為神舟五號、神舟六號載人航天飛船等國家級重大工程及國防計量檢測作出了突出貢獻。
目前,國防科技工業應用化學一級計量站建立最高計量標準裝置20余項,其中15項標準通過國防最高計量標準考核,達到國內領先水平,部分達國際領先。研制標準物質200種,有多種標準物質技術指標優于國外同類標準物質。在武器裝備型號研發和生產測試中發揮重要作用,也為地方化學量值的統一作出了較大貢獻。
軍民融合 協調發展
近年來,研究所緊跟軍民融合戰略實施,堅持“產品即人品”、“以人為本,客戶至上”的發展方針,制定“優化資源配置,推進機制創新,走民品科技成果產業化之路,實現民品快速發展”的戰略思路。一方面,圍繞非金屬材料特色專業,著力構建均衡的軍民技術創新體系,開展包括防護材料與制品、復合材料與制品、工程塑料與制品、橡膠材料與制品、特種功能材料與制品、涂層材料、膠粘劑等在內的非金屬材料的研究與開發,初步構建起民用非金屬材料技術體系,開展技術創新能力的軍民融合發展。一方面,著力推進高新技術成果落地實施及產業化。通過設立專門的組織結構,強化對軍民融合產業的統一組織管理,并根據不同專業設置,先后成立了幾個全資和參控股公司,以公司形式發展民品產業。經過幾年的調整與發展,在膠粘劑、防護材料、工程塑料、復合材料的產業化方面取得了階段性成果:
膠黏劑產業領域,開發十多個系列四十多種膠黏劑產品,廣泛應用于風力發電、汽車、高鐵、電子電器中復合材料的粘接與密封等領域,年產能力2000噸。其中葉片結構膠黏劑通過德國勞氏船級社風能材料認證。防護材料產業初步形成以人體防護、車輛防護為主,兼之其他特種防護、防爆轟應用領域的民用防護產品體系,形成一定生產能力規模,在國內外民用防護技術及應用市場形成一定影響力。工程塑料產業完成包括通用改性工程塑料、接枝聚烯烴材料及功能塑料、高性能改性工程塑料和塑料制品等產品的開發。建成5條產業化生產線,形成年產5000噸工程塑料的生產能力。涂料產業目前已開發6個產品系列,廣泛應用于風力發電、橋梁、船舶、石化、車輛、水利工程等民用工程設備。在三峽大壩、葛洲壩、昆明機場等國家重點工程上通過性能試驗和競標,成為國家重點工程防腐產品合格供應商。擁有一條年生產能力5000t/a的涂料生產線。復合材料產業開發復合材料雙壁儲油罐,新能源汽車復合材料引擎蓋、傳動軸、板簧等汽車輕量化構件,風力發電機葉片連接軸、大型冷卻塔動力傳動軸等高性能結構件,并以復合材料技術成果出資,與山東中意玻璃鋼公司進行股權投資合作組建成立北方中意公司,在探索軍民融合和混合所有制方面走出堅實一步,實現技術成果在軍和民之間的互動、滲透和優化配置,助推相關科技成果轉化和產業規模擴張。目前,雙壁儲油罐的市場開發工作穩步推進,并形成年產500件雙壁儲油罐/運油罐的生產能力。
多年來,研究所踐行“文化固本、精神立魂”的理念,堅持以人為本,重視文化建設,在科研生產經營實踐中創造和形成為全體員工所認同和遵循的價值觀、經營理念、企業精神和行為準則。創新文化以共同愿景為動力,以創新發展為目的,以“鑄魂、育人、塑形”為重點,以提高員工素質、創建和諧組織、打造有抱負負責任受尊重團隊為任務,通過文化管理調節、文化觀念引導和文化機制激勵,激發員工的積極性和創造性,增強了向心力和凝聚力。
雨帶春潮急,風卷錦帆飛。創新的春天,自有耕耘的心志。立于時代潮頭,研究所正乘風破浪、砥礪前行,踏上強軍筑夢的嶄新航程。
(作者單位:山東非金屬材料研究所)