湖南博云新材料股份有限公司生產(chǎn)的飛機剎車副。
湖南博云新材料股份有限公司生產(chǎn)車間。
本版照片均為冷定攝(資料圖片)
■成“材”之道
湖南日報記者 胡信松
盛夏的長沙,驕陽似火,熱浪襲人。
湖南博云新材料股份有限公司碳/碳復(fù)合材料生產(chǎn)車間,機聲和鳴。
偌大的生產(chǎn)車間里,只有兩位技術(shù)人員在巡視,查看各種儀器參數(shù)。“現(xiàn)在生產(chǎn)自動化程度很高,基本都是機械化。”車間主任李新春自豪地說,“碳/碳材料是經(jīng)高溫?zé)频模撮L沙氣溫高,可我們這個冶煉爐里的溫度高達(dá)2400攝氏度,主要是除去碳纖維里面的雜質(zhì),碳耐高溫,其他雜質(zhì)就化為氣體了。”
博云新材副總裁兼總工程師張紅波介紹,“碳/碳復(fù)合材料的制備有點像鋼筋混凝土的制備,碳纖維是‘鋼筋’,用來編織預(yù)制件,再讓基體碳(一個一個的碳原子)材料在一定條件下,填充預(yù)制件碳纖維間的空隙。當(dāng)然,要讓碳原子在碳纖維編成的‘預(yù)制件’里‘聽話’地有序排列,填充空隙,看似簡單,技術(shù)含量卻極高。”
“這就是我們博云新材的核心競爭力!”
飛機剎車片打破國外壟斷
飛機的起降和滑行離不開剎車副。用碳/碳復(fù)合材料制造的碳盤,耐高溫、性能好,使用壽命是金屬材料的4倍,重量只有其1/4,被稱為“黑色的金子”。
上世紀(jì)80年代中期,美、英、法3國實現(xiàn)了金屬材料向碳/碳復(fù)合材料的升級換代,它們壟斷著制備技術(shù),我國飛機使用的這種剎車材料全部依賴進(jìn)口,一旦國外實行禁運,將嚴(yán)重威脅我國航空戰(zhàn)略安全。
為了解決國產(chǎn)化問題,中國工程院院士、中國材料研究學(xué)會理事長黃伯云教授領(lǐng)銜的“高性能碳/碳航空制動材料的制備技術(shù)”課題組,不斷改進(jìn)工藝,經(jīng)歷了上百次的失敗,終于成功研制出高性能碳/碳航空制動材料,打破了歐美國家在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷,博云新材成為國內(nèi)首家掌握該項制備技術(shù)的企業(yè)。
博云新材董事長劉文勝介紹,公司開發(fā)的飛機剎車副產(chǎn)品已獲得波音、空客系列飛機多種機型的生產(chǎn)許可證,為國內(nèi)取得飛機碳剎車副零部件制造人批準(zhǔn)書(PMA)最多的公司。在產(chǎn)品質(zhì)量和性能達(dá)到國際先進(jìn)水平的同時,公司產(chǎn)品價格要比國外產(chǎn)品便宜30%以上,具備了極強的國際競爭力。
2005年,“高性能碳/碳航空制動材料的制備技術(shù)”榮獲2004年度國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎;“碳/碳復(fù)合材料飛機剎車副產(chǎn)品”榮獲2005年上海國際博覽會金獎。
脫胎于中南大學(xué)粉末冶金研究所的博云新材,依托研究所的國家重點實驗室,其科研成果源源不斷產(chǎn)業(yè)化,并迅速成為我國先進(jìn)復(fù)合材料領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。
2009年9月28日,湖南博云新材料股份有限公司在深圳交易所中小板掛牌上市。
國產(chǎn)大飛機打上“博云標(biāo)簽”
在自主創(chuàng)新的道路上,博云新材從不停歇,他們總是將目光瞄準(zhǔn)世界一流技術(shù)。
2012年,博云新材“牽手”美國霍尼韋爾,在長沙合資成立霍尼韋爾博云航空系統(tǒng)(湖南)有限公司。霍尼韋爾是世界500強企業(yè),在航空機輪與剎車系統(tǒng)研發(fā)制造領(lǐng)域擁有全球領(lǐng)先技術(shù)。雙方強強聯(lián)合,除了為國產(chǎn)大飛機C919生產(chǎn)機輪與剎車系統(tǒng)外,還將為霍尼韋爾公司其他型號飛機提供機輪剎車系統(tǒng)零部件,并在高性能結(jié)構(gòu)材料、高性能復(fù)合制動材料、智能剎車控制系統(tǒng)等領(lǐng)域開展科技攻關(guān),形成具有世界先進(jìn)水平的新材料與智能綠色制造體系。
今年5月,博云新材傳出喜訊:公司研制的BY90002729-2碳剎車副通過適航審定,獲得民航中南局頒發(fā)的國內(nèi)首個ERJ190系列飛機碳剎車副零部件制造人批準(zhǔn)書(PMA),標(biāo)志著該款碳剎車副可以進(jìn)入民用航空市場。
對于博云新材的剎車副能夠搭乘國產(chǎn)大飛機飛上藍(lán)天。博云新材副總裁兼總工程師張紅波認(rèn)為意義重大,“國產(chǎn)大飛機的機輪剎車系統(tǒng),將由霍尼韋爾博云航空系統(tǒng)(湖南)有限公司生產(chǎn),該款碳剎車副的產(chǎn)品性能比國外好,由于在技術(shù)方面取得的突破,成本比國外要低,實現(xiàn)了國產(chǎn)大飛機碳剎車副的國產(chǎn)化,為航空公司降低運營成本、提升安全保障能力提供了有力保證;同時合資企業(yè)的建成并投入使用,為博云新材的碳剎車副打入國際市場奠定了堅實的基礎(chǔ)。”
發(fā)力高性能汽車剎車片領(lǐng)域
據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心預(yù)測,到2020年,我國汽車剎車片市場規(guī)模將達(dá)到200億元左右。而中國摩擦與密封材料協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前我國汽車剎車片生產(chǎn)企業(yè)有近500家左右,但80%以上的企業(yè)規(guī)模較小。
博云新材副總裁兼總工程師張紅波表示,隨著我國汽車工業(yè)整體水平的提高,汽車剎車片行業(yè)面臨著環(huán)?;透咝阅芑D(zhuǎn)型,環(huán)保型高性能剎車片除要滿足高溫衰退小、磨損率低、摩擦系數(shù)穩(wěn)定等要求外,還應(yīng)具有振動小、噪聲低、落灰少等環(huán)保人性化的性能特點。
“博云新材”旗下子公司湖南博云汽車制動材料有限公司,在國家“863”高技術(shù)項目、國家“九五”科技攻關(guān)項目和“國家產(chǎn)業(yè)示范化工程項目”等項目的支持下,已在半金屬陶瓷基剎車片、低金屬陶瓷基剎車片和非金屬陶瓷基剎車片技術(shù)等方面取得了突破性進(jìn)展,現(xiàn)已成功應(yīng)用于環(huán)保型高性能汽車上,在國內(nèi)剎車片行業(yè),該公司在配方技術(shù)和裝備技術(shù)方面名列前茅。
博云汽車制動已完全掌握陶瓷基剎車片的關(guān)鍵技術(shù)和生產(chǎn)工藝,并已大批量生產(chǎn);公司目前的客戶主要有一汽集團(tuán)、東風(fēng)汽車集團(tuán)、上汽通用五菱、比亞迪、廣汽長豐等14家企業(yè),市場基本覆蓋了國內(nèi)民族品牌汽車。
■造“材”感言
謀創(chuàng)新就是謀未來
公司創(chuàng)始人黃伯云院士獲評2005感動中國人物的頒獎詞寫道:這個和世界上最硬材料打交道的人,有著溫潤如玉的性格,淵博寬厚,抱定赤子之心;靜能寒窗苦守,動能點石成金。黃院士的開拓精神,鑄就了公司的創(chuàng)新發(fā)展之魂。博云人始終瞄準(zhǔn)國家發(fā)展的重大需求、國家安全的迫切需要,以“抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展、謀創(chuàng)新就是謀未來”為引導(dǎo),打通航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵新材料和先進(jìn)零部件瓶頸,用自己的才智和雙手奮力推進(jìn)中國創(chuàng)造。
神舟與天宮成功自動交會對接、一枚枚火箭騰空而起、一架架飛機平穩(wěn)安全著陸,無不蘊含博云人的汗水,閃耀著博云人的智慧,鑲嵌著博云人的驕傲。經(jīng)過自主創(chuàng)新,實現(xiàn)了由飛機剎車片零部件供應(yīng)商向航空制動系統(tǒng)集成商的成功拓展;通過聯(lián)合國際頂級制造商成立合資公司,打開了公司產(chǎn)品走向世界之路,大大擴張了公司的發(fā)展空間。
——湖南博云新材料股份有限公司董事長 劉文勝
■用“材”點滴
神奇的“碳”無處不在
你體驗過碳纖維羽毛球拍的輕盈嗎?你可以想象出一個堅不可摧的碳纖維自行車,重量不超過5公斤嗎?事實上,這些神奇的“碳”復(fù)合材料制品正在改變我們的生活。
碳/碳復(fù)合材料是碳纖維及其織物增強的碳基體復(fù)合材料。具有低密度、高強度、摩擦性能好,以及抗熱沖擊性能好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)點。 由于其獨特的性能,已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,如火箭發(fā)動機噴管及其喉襯、航天飛機的端頭帽和機翼前緣的熱防護(hù)系統(tǒng)、飛機剎車盤等。
碳/碳復(fù)合材料最初主要用于高新技術(shù)領(lǐng)域,隨著成本的下降,近些年開始在民用領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。不知不覺間,以碳纖維為核心技術(shù)的產(chǎn)品已悄悄地走入尋常百姓家,為人們享受高品質(zhì)的生活帶來便利。
現(xiàn)在碳纖維用途最廣的是體育器材,如羽毛球拍、自行車、釣魚竿等。用碳纖維做的器材第一是輕,第二是結(jié)實,第三是外觀漂亮。