全球陶瓷基復(fù)合材料以9.65%的年復(fù)合增長率迅速增長

作為飛機的重要部件之一，剎車盤事關(guān)飛機的安全起飛降落，與飛機的“心臟”發(fā)動機和“大腦”飛控同等重要。飛機著陸時速度極快，需要依靠反推裝置和剎車裝置吸收巨大動能，才能安全靜止在跑道上。當(dāng)剎車盤把飛機的大部分動能轉(zhuǎn)化為熱能時，其工作溫度至少為500℃，而在緊急降落時能達(dá)到1000℃以上。

過去，使用碳/碳復(fù)合材料，可以滿足飛機剎車盤對材料的耐高溫要求。但2006年，在我國南方和沿海航空基地，飛機剎車失靈沖出跑道的重大事故時有發(fā)生。原來，碳/碳剎車盤的吸潮性強，在濕態(tài)環(huán)境中會導(dǎo)致飛機剎車性能大幅衰減，因此研發(fā)新的剎車材料迫在眉睫。

2014年，西北工業(yè)大學(xué)、中航514廠與西安鑫垚陶瓷復(fù)合材料有限公司（以下簡稱“西安鑫垚”）開展戰(zhàn)略合作，率先研發(fā)出全球首個碳陶飛機剎車盤，其獨有的耐高溫、耐摩擦、長壽命、濕態(tài)摩擦系數(shù)不衰減的性能，彌補了我國剎車系統(tǒng)濕態(tài)環(huán)境適應(yīng)性差的短板，目前已配套十余種機型，每年給公司帶來超過3000萬的收入。

作為航空發(fā)動機的關(guān)鍵部件之一，葉輪關(guān)乎飛機壽命，代表著國際最前沿技術(shù)。2017年以來，西安鑫垚與國內(nèi)多個飛機發(fā)動機研發(fā)單位合作，其國內(nèi)首個碳陶復(fù)材制作的葉輪即將裝機飛試。憑借高比模、耐高溫、耐燒蝕、抗氧化、長壽命等產(chǎn)品特點，西安鑫垚或許會大放異彩。

△西安鑫垚 據(jù)悉，西安鑫垚成立于2011年3月，是以推進(jìn)張立同院士主持的國家技術(shù)發(fā)明一等獎項目“耐高溫長壽命抗氧化陶瓷基復(fù)合材料及其應(yīng)用技術(shù)”產(chǎn)業(yè)化為目的的硬科技高新技術(shù)企業(yè)。 近年來，西安鑫垚承擔(dān)了多個國家重大項目和重點型號研制任務(wù)，有力支撐著我國武器裝備的發(fā)展，2019年被認(rèn)定為西安市“獨角獸”成長企業(yè)。 01

摒棄桎梏 銳意改革進(jìn)取

回憶起2016年7月剛進(jìn)入西安鑫垚時，王佳民的話語中多了幾分感慨和激動。

西安鑫垚是依托學(xué)校工程中心發(fā)展而來的校辦企業(yè)，當(dāng)時已成立5年，由于缺乏戰(zhàn)略規(guī)劃和市場意識，缺乏現(xiàn)代企業(yè)的管理理念，還沒有完全走上現(xiàn)代化企業(yè)管理的規(guī)范道路?！肮庥薪?jīng)濟目標(biāo)，沒有能力提升，利潤能實現(xiàn)嗎？肯定實現(xiàn)不了！”

項目導(dǎo)入緩慢，交付嚴(yán)重拖期，客戶抱怨質(zhì)疑……令這位新來的總經(jīng)理焦頭爛額?！拔以?jīng)懷疑過西工大這個技術(shù)是不是有問題，甚至動搖過?！?/p>

誠然，陶瓷基復(fù)合材料的構(gòu)件研制是個難題，尤其是CVI沉積過程參數(shù)眾多，過程的一致性很難保證，若不能改變質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)周期長、成本高等局面，將會錯失陶瓷復(fù)材在新一代裝備上的發(fā)展機遇。

曾在航天16所的技術(shù)和管理崗位工作多年，王佳民對質(zhì)量和管理非常敏感，他深知這家企業(yè)管理存在的問題，但他并沒有放棄。“如果當(dāng)時很順利，估計我也不會到公司來?！?/p>

“百年大計，質(zhì)量第一”，思慮再三，王佳民決定從質(zhì)量管控入手，以質(zhì)量保成功、保信譽——針對產(chǎn)品質(zhì)量問題堅決按航天“雙五條歸零標(biāo)準(zhǔn)”嚴(yán)格歸零。

所謂“雙五條歸零標(biāo)準(zhǔn)”，是指“定位準(zhǔn)確、機理清楚、問題復(fù)現(xiàn)、措施有效、舉一反三”五條質(zhì)量問題技術(shù)歸零標(biāo)準(zhǔn)，“過程清楚、責(zé)任明確、措施落實、嚴(yán)肅處理、完善規(guī)章”五條質(zhì)量問題管理歸零標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，一律按歸零要求歸零，只有這樣才能有效杜絕重復(fù)性問題和低層次問題的發(fā)生。

歸零過程痛苦且艱辛，需要全員摒棄傳統(tǒng)的工作模式，其困難可想而知。但王佳民偏要逆風(fēng)而行：“如果重要產(chǎn)品歸零歸不了，后續(xù)相關(guān)訂單就沒了，不拿出張瑞敏砸冰箱的勇氣，不破釜沉舟，我們就沒有未來?！?/p>

此舉贏得了西安鑫垚首席科學(xué)家張立同院士和董事長成來飛教授的支持，同時也得到了公司員工的理解與信任?！拔蚁嘈潘羞@樣的實力。”提起總經(jīng)理，張立同院士贊賞有加。

萬事俱備后，王佳民先從公司的項目管理入手。通過加強與客戶溝通，深入挖掘其需求，并開展結(jié)構(gòu)、材料、強度、工藝一體化協(xié)同設(shè)計，加快項目導(dǎo)入。在不斷優(yōu)化流程、細(xì)化參數(shù)、減少爐次等過程中，產(chǎn)品的合格率顯著提高。

2016年，恰好是“十三五”的起始之年，王佳民制定了西安鑫垚的“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃。那一年，他先后組織了幾個重要型號的質(zhì)量問題歸零，從建章立制，到引入“零缺陷”質(zhì)量管理理念，再到規(guī)范項目管理等措施入手，徹底改造這家企業(yè)。

如今，西安鑫垚正為多個領(lǐng)域的軍工企業(yè)和科研院所提供技術(shù)開發(fā)、新品研制、產(chǎn)品推廣和服務(wù)，其陶瓷基復(fù)合材料產(chǎn)品已涵蓋高性能剎車系統(tǒng)、衛(wèi)星光機結(jié)構(gòu)、航天、航空發(fā)動機、核電等七大領(lǐng)域，部分產(chǎn)品已經(jīng)小批量生產(chǎn)并裝備應(yīng)用。

現(xiàn)在看來，王佳民當(dāng)時做的決定是對的。

02

提質(zhì)增效，軍民融合促發(fā)展

據(jù)研究機構(gòu)預(yù)測，2016-2026年的10年里，全球陶瓷基復(fù)合材料市場將以9.65%的年復(fù)合增長率迅速增長，在2026年前將達(dá)到75.1億美元。

從行業(yè)現(xiàn)狀來看，應(yīng)用市場對高強、輕質(zhì)耐高溫材料的需求不斷增長，航空航天等新一代裝備的發(fā)展或許是全球陶瓷基復(fù)合材料市場爆發(fā)的主要推動力。

據(jù)悉，陶瓷基復(fù)合材料屬于增密制造，相對于傳統(tǒng)材料，其技術(shù)難度大，工藝過程復(fù)雜，制備周期長，成本相對較高。

“貴還是便宜是看性價比，從陶瓷基復(fù)合材料的全生命周期來看，其產(chǎn)品的減重、耐高溫，長壽命帶來的高性價比是金屬材料無法比擬的。”

王佳民認(rèn)為，成本并不是制約陶瓷基復(fù)合材料發(fā)展的因素，畢竟在新一代高端裝備應(yīng)用領(lǐng)域，物美遠(yuǎn)比價廉重要，但要想實現(xiàn)碳陶產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，降低成本是永恒的追求。

早在2016年，王佳民進(jìn)入公司不久后，張立同院士就曾語重心長地囑托他，要從降低成本、縮短交期、提升質(zhì)量等問題著手，讓大家用得起、用得好西安鑫垚的材料。

“其實我心里很清楚，她老人家希望這么好的新材料盡快產(chǎn)業(yè)化并推廣應(yīng)用，為國家裝備貢獻(xiàn)力量，這是她畢生的追求，也是我加入鑫垚立志要早日實現(xiàn)的目標(biāo)?！蓖跫衙裣颉洞髧摹氛劦?。

事實證明，王佳民真的做到了！他采用“準(zhǔn)、快、高、低、好”的項目開發(fā)策略，不僅將構(gòu)件周期縮短至一半，還促使航空發(fā)動機的個別構(gòu)件成本低于高溫合金。

“過去大型復(fù)雜構(gòu)件（控制艙）的生產(chǎn)周期要18個月，客戶很難接受，如今我們6-8個月就能完成，中等難度構(gòu)件5-6個月，一般構(gòu)件3-5個月即可交付，目前甚至在多個型號產(chǎn)品研制中，都是我們在等客戶的金屬件！”提及西安鑫垚在降成本方面的成就，王佳民分外自豪。

從2017年開始，西安鑫垚承擔(dān)的多個型號任務(wù)已做到產(chǎn)品交付一次合格，飛行試驗一次成功，尤其最近成功自主返回的航天器上，熱結(jié)構(gòu)件均來自西安鑫垚。重新贏得了客戶的贊譽，這家企業(yè)的型號任務(wù)巨增。

談起這幾年來的奮斗歷程，王佳民難以忘懷。如今，西安鑫垚的軍品占總業(yè)務(wù)的90%以上，而這家企業(yè)未來的發(fā)展戰(zhàn)略其實是軍民融合。

“通過軍品研制，提高技術(shù)成熟度、產(chǎn)品成熟度，把成熟技術(shù)、成熟產(chǎn)品再往商用航天航空、光伏、核電、高鐵、重卡等民用領(lǐng)域拓展，降低民用研發(fā)成本，實現(xiàn)民品規(guī)?；?，以軍促民，以民保軍?！蓖跫衙裣颉洞髧摹方榻B道。

可以說，這家企業(yè)布局全盤的底氣，源于它握住了“自主可控”這張王牌。從最初張立同院士發(fā)明的技術(shù)專利、團(tuán)隊自主研發(fā)的設(shè)備，到原材料的全部國產(chǎn)化，甚至是目前企業(yè)引進(jìn)的國投資金，西安鑫垚從未想過借助國外同行的力量走捷徑。

此外陶瓷基復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)順利，還與其完整的產(chǎn)學(xué)研鏈條密不可分。以西北工業(yè)大學(xué)超高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料重點實驗室為基礎(chǔ)研究技術(shù)支持，鑫垚公司獲批的陶瓷基復(fù)合材料制造技術(shù)國家工程研究中心為工程轉(zhuǎn)化平臺，再到公司的產(chǎn)業(yè)化落地，產(chǎn)學(xué)研的任何一環(huán)都是順暢的。

“張院士80多歲了，還在為我國材料的發(fā)展和應(yīng)用到處呼吁奔波，她真的是一代國之棟梁。”提起張立同院士，王佳民心生敬仰。

互相尊重和信任是一切合作的前提，西安鑫垚與西工大的產(chǎn)學(xué)研合作也是如此。據(jù)悉，為強化產(chǎn)學(xué)研合作，王佳民還在西安鑫垚的高新基地創(chuàng)新樓內(nèi)，為西工大超高溫實驗室的教授們和其他院所的專家們設(shè)立了專門的工作室。

03

規(guī)劃引領(lǐng)，追夢百年企業(yè)

“‘鑫垚’兩個字放在一起非常厚重，注定要向百年企業(yè)看齊。”

走進(jìn)西安鑫垚的高新基地，迎面而來的是寬敞的柏油馬路和高大的廠房。王佳民介紹道，這樣的布局只為打牢基礎(chǔ)，做好硬件設(shè)施以承載企業(yè)的百年基業(yè)。

回看這家企業(yè)的發(fā)展歷程，西安鑫垚的產(chǎn)業(yè)化之路極其艱辛，公司的“十二五”，王佳民將其定義為“孵化期”。2016年以來，新的規(guī)范管理、不斷新增的產(chǎn)品型號和新項目、新客戶逐步落地，促使這家企業(yè)煥然一新，因此他將第二個5年稱作“市場培育期”。

眼下，企業(yè)已實現(xiàn)閻良基地、高新基地雙基地運營，即將進(jìn)入第三個5年——“十四五”成長期，王佳民向《大國之材》坦言正面臨“幸福的痛苦”。如今，西安鑫垚的訂單紛至沓來，但由于產(chǎn)能受限，導(dǎo)致目前兩個基地的生產(chǎn)能力不足以支撐起客戶訂單。

目前，公司已啟動“十四五”規(guī)劃，未來5-10年，建設(shè)300-1000畝的批生產(chǎn)基地，該基地將打造成為國家級陶瓷復(fù)材的智能制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

據(jù)了解，西安鑫垚的企業(yè)愿景是“成為中國乃至世界碳陶行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者”。有關(guān)“領(lǐng)導(dǎo)者”的說法，王佳民有自己的獨到見解?！疤岢鲂袠I(yè)領(lǐng)導(dǎo)者不是逞口頭之快，企業(yè)至少要具備四點基礎(chǔ)要素：創(chuàng)新能力比別人強、競爭能力比別人強、盈利能力比別人強、綜合性價比遠(yuǎn)比別人高。”

“一只獨放不是春，百花齊放春滿園，整個陶瓷復(fù)材行業(yè)不能僅靠我們一家，我們要做行業(yè)龍頭，帶領(lǐng)行業(yè)去拓展應(yīng)用，這叫領(lǐng)導(dǎo)者、引領(lǐng)者。”

向來嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃鋵嵲缬杏媱?。放眼未來，除了抓產(chǎn)能提升體量，西安鑫垚還要融合新材料與智能制造，將公司發(fā)展為集研發(fā)設(shè)計、先進(jìn)制造、智能決策于一體的信息化、智能化、自動化的智慧型企業(yè)，成為國內(nèi)陶瓷基復(fù)合材料智能制造標(biāo)桿企業(yè)。

據(jù)王佳民介紹，西安鑫垚具有成功的產(chǎn)學(xué)研合作經(jīng)驗和優(yōu)勢，后續(xù)將把國家工程研究中心打造成國家陶瓷基復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)孵化平臺，旨在快速實現(xiàn)技術(shù)變產(chǎn)品、產(chǎn)品變產(chǎn)業(yè)?！笆逦濉蔽靼馋螆悓⑦M(jìn)入爆發(fā)期，形成產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)，帶動上下游產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展，保障國家新一代武器裝備升級換代，滿足廣闊的民用市場需求。

沒有夕陽的產(chǎn)業(yè)，只有夕陽的企業(yè)。放眼陶瓷基復(fù)合材料的發(fā)展前景，王佳民信心十足：“真正的復(fù)合材料是功能結(jié)構(gòu)與材料的復(fù)合，隨著科技不斷進(jìn)步，材料本身的自診斷、自愈合、隱身等功能或許會慢慢顯現(xiàn)出來?！?/p>

【個人簡介】

王佳民，男，1990年昆明理工大學(xué)機械設(shè)計專業(yè)本科畢業(yè)，同年7月，入職航天16所（7171廠）；1997年7月研究生畢業(yè)于西安交通大學(xué)，獲工學(xué)碩士學(xué)位。1997年7月至2016年7月在航天16所（7171廠），先后從事研發(fā)設(shè)計和科研生產(chǎn)、市場營銷、軍工技改、戰(zhàn)略規(guī)劃等工作，期間主持完成《型號產(chǎn)品（零、部組件）外觀質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》等四項標(biāo)準(zhǔn)的編寫及評審。2016年7月至今擔(dān)任西安鑫垚陶瓷復(fù)合材料有限公司總經(jīng)理。

獲得航天16所科技進(jìn)步獎、優(yōu)秀論文獎多項，被評為青年崗位能手、優(yōu)秀共產(chǎn)黨員等多項榮譽，獲得三項發(fā)明專利。2003年被評為碩士研究生導(dǎo)師，培養(yǎng)碩士研究生多名。2013年被推薦為航天科技集團(tuán)公司戰(zhàn)略管理專家。

面對新時代、新機遇、新挑戰(zhàn)，他立志永不放棄航天精神，不忘“科技引領(lǐng)、產(chǎn)業(yè)報國”的初心，始終牢記“為國家建設(shè)貢獻(xiàn)力量，為股東投資創(chuàng)造收益，為員工勞動實現(xiàn)回報”的企業(yè)使命，踐行“誠信擔(dān)當(dāng)、創(chuàng)新自強、共贏同享”的核心價值觀，朝著百年夢想努力邁進(jìn)！

【企業(yè)介紹】

西安鑫垚陶瓷復(fù)合材料有限公司成立于2011年3月，是以推進(jìn)張立同院士主持的國家技術(shù)發(fā)明一等獎項目“耐高溫長壽命抗氧化陶瓷基復(fù)合材料及其應(yīng)用技術(shù)”的產(chǎn)業(yè)化為目的的高新技術(shù)企業(yè)。

經(jīng)過近十年的建設(shè)和運營，公司現(xiàn)已形成以院士、長江學(xué)者、杰出青年基金獲得者為學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人的基礎(chǔ)研究、工程化研究、產(chǎn)業(yè)化研發(fā)三支隊伍，可實現(xiàn)陶瓷基復(fù)合材料產(chǎn)品的設(shè)計、制造、精密加工、無損檢測和精密測量等。

公司目前承擔(dān)著多種武器裝備用特種陶瓷基復(fù)合材料構(gòu)件的研制任務(wù)，涵蓋高推比航空發(fā)動機、高性能航天發(fā)動機、空天飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)、飛機和地面交通剎車制動系統(tǒng)、核能電站、燃?xì)怆娬?、深?a target="_blank">探測器等領(lǐng)域，部分產(chǎn)品已經(jīng)小批量生產(chǎn)并裝備應(yīng)用。

【產(chǎn)品介紹】

1、C/SiC陶瓷基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件

C/SiC材料是一種兼有金屬材料、陶瓷材料和碳材料性能優(yōu)點的熱結(jié)構(gòu)/功能一體化新型材料，具有耐高溫、低密度、高強比、高比模、抗氧化、抗燒蝕，對裂紋不敏感，不發(fā)生災(zāi)難性損毀等特點。使用該材料制造發(fā)動機的尾噴管以及飛行器的頭錐、前緣、邊條、副翼、襟翼、舵面、翼面、艙體等產(chǎn)品，具有承載能力強、耐熱性能好、抗燒蝕和抗沖刷性能好以及易集成組裝等特點，同等規(guī)格的產(chǎn)品比金屬減重60%-80%。

2、碳化硅陶瓷基復(fù)合材料剎車盤

C/SiC剎車盤（俗稱碳陶剎車盤）與C/C相比，具有周期短、成本低、強度高、靜摩擦系數(shù)高、濕態(tài)/鹽霧下動靜摩擦系數(shù)基本不衰減等顯著優(yōu)點，是繼C/C之后的新一代剎車材料?？捎糜谙冗M(jìn)戰(zhàn)斗機、高速列車、賽車和跑車等的剎車系統(tǒng)上。目前公司剎車盤已在13種軍用機型上使用；民機剎車已進(jìn)入裝機試驗階段，民用汽車剎車大樣試驗考核通過。

一紙記載，滿腔情懷，歡迎指正

原文標(biāo)題：當(dāng)航天人碰上新材料 這家企業(yè)3年逆襲成“獨角獸”！

文章出處：【微信公眾號：新材料在線】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。