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專家：高性能纖維在軍事領域用途廣泛

2009年02月       　來源：解放軍報

 

周國泰

高科技複合材料使現代隱形武器裝備應運而生

   周國泰院士：總後軍需物資油料部原副部長，我國著名安全防護學家，在高性能纖維複合材料等科研領域為我國國防和軍隊現代化建設做出了重要貢獻。

    周國泰院士語：“科學沒有止境，事業沒有盡頭。為了國家和軍隊的科技事業，應當更加努力地拚搏奮鬥！”

    材料——人類賴以生存和發展的重要物質基礎，長期以來各國一直把材料、能源和信息作為社會發展的重要支柱。尤其進入當今時代，高科技材料更成為國民經濟和國防建設的強大支撐力量。

    春節前夕，標誌我國在高性能纖維科研領域取得重大突破性成果的兩項關鍵技術通過鑒定，為探究國內外廣泛關注的高科技材料發展及其重要戰略意義，記者於鑒定會現場即時專訪了中國工程院周國泰院士。

    ■ 推動擁有自主知識產權的高科技新材料發展戰略意義重大

    記者：高性能纖維材料被認為是當今國防建設和國民經濟發展的重要基礎。為加快國產化進程，實現關鍵技術重大突破，我國設立了“高性能纖維產業發展戰略研究”谘詢項目,請周院士談談國內外發展態勢及其應用價值和戰略意義。

    周院士：咱們就從剛剛通過鑒定的擁有我國自主知識產權的高科技新材料成果談起吧。可以說，這兩項重要突破性成果均達到了世界先進水平，在關鍵技術上打破了國外的封鎖與壟斷，使我國成為獨立掌握、自主擁有和實現產業化發展的國家，意義十分重大。

　　記者：國內外為什麽格外關注和高度重視高性能纖維技術的突破與發展？

    周院士：高性能纖維是國家重要的戰略性基礎材料，其技術突破與產業化應用對於推動社會發展有重要價值。

    記者：高性能纖維主要有哪些？性能怎樣？國際發展現狀如何？

    周院士：像碳纖維、芳綸和高強高模聚乙烯纖維等等，都具有比普通材料高很多的強度和模量，有優異的耐高溫性能及難燃性和突出的化學穩定性。

    近年來，國外高性能纖維產業發展迅速，全世界總產能約20萬噸，雖然隻占化纖總產能0.5%，但其戰略意義和經濟效益非常之大。

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    ■ 高性能纖維在國民經濟發展和國防建設中地位重要用途廣泛

    記者：請具體闡釋高性能纖維在國家發展戰略中的地位與作用？

    周院士：高性能纖維屬特殊用途材料，產量雖不大，但在國民經濟和國防建設中占有重要地位。

    在軍事領域，高性能纖維是火箭、導彈、戰鬥機、作戰裝甲、海軍艦船等尖端武器裝備的重要基礎材料。如戰略導彈飛行中溫度極高，隻有碳/碳複合材料才能滿足需要；而且戰略導彈固體火箭發動機和彈頭重量每減1公斤，射程便可大增。所以，外軍現在高度重視高科技材料在軍事上的廣泛應用。

    在國民經濟領域高性能纖維同樣作用非凡：從航天探索中的宇航服，到宇航員返回地麵所提供的堅韌輕質降落傘及太空運載工具等，都離不開高性能材料；大飛機使用大量碳纖維可節油20％，並提高安全性和總裝效率；汽車結構材料部分改用碳纖維可大量減重，而且節油減排、抗衝擊、動力增強。此外，能源、建築、通信、環保、海洋開發等均有廣泛用途。

　　■ 芳綸的發現與應用被認為是國防軍工領域重要裏程碑

    記者：業界認為芳綸的發現和科研突破具有重要裏程碑意義，其價值究竟如何？

    周院士：芳綸纖維是當今極為重要的國防軍工材料。它具有超高強度、高模量和耐高溫、重量輕、耐酸耐堿等優異性能,其強度是鋼絲的5~6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍，韌性是鋼絲的2倍，重量僅為鋼絲的1/5左右，且絕緣性能良好，抗老化，有很長的使用周期。

    為適應現代戰爭需要，目前美、英等發達國家的防彈衣均采用了芳綸材質。芳綸防彈衣和頭盔的輕型化，大大提高了快速反應能力、戰鬥力和防護能力。除軍事應用外，在宇宙飛船發射過程中，每減輕1公斤重量，意味著降低100萬美元成本，所以芳綸民用市場前景廣闊。

    記者：目前國外在新產品科技研發和生產規模上擁有哪些優勢？

    周院士：國際上芳綸纖維走過了由軍用戰略物資向民用物資過渡的幾十年艱難曆程，現在國外無論在研發水平、規模化生產、還是市場占有率上，都競爭相當激烈，僅美國Kevlar纖維目前就有十多個牌號，每個牌號又有數十種規格。

    目前，對位芳綸是全球發展最快、產量最高、用途最廣的高科技纖維。可喜的是，今天我國已擁有自主知識產權的工藝和工程化技術，標誌我們已有能力打破國外壟斷，並為產業化發展打下重要基礎。 

高科技複合材料提升單兵裝備戰鬥力

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　　■ 推動我國在世界高性能纖維發展領域占有一席之地

    記者：該怎樣理解我國既是化纖大國，但同時又是一個化纖“小國”？

    周院士：首先我國是個化纖大國，如2007年化纖產量占世界的54％，且有較堅實的工業基礎和良好的後發優勢。可是，在高性能纖維發展方麵我們卻嚴重滯後，產量也很小，而高性能纖維是國家材料科學發展的重要製高點。

    記者：麵對發達國家高度壟斷的嚴峻形勢，我們的路該怎樣走？

    周院士：應本著自主創新的原則，在世界高性能纖維日新月異的新形勢下盡快占有一席之地。我們決不能走以買代研的路子，要敢於打破國外核心技術的壟斷與封鎖，堅定不移地走一條中國特色的自主創業和發展之路。

　　■ 發展高性能複合材料滿足國家重大需求

    記者：發展高科技材料提升國家綜合實力具體應抓好哪些要點？

    周院士：關鍵要按照我國“加速發展新材料產業，滿足國家重大需求”的方針和原則，大力協同，優化布局，整合資源，合作攻關，防止低水平重複建設和盲目發展，有重點地突破製約我國產業化發展的關鍵技術瓶頸，加快提升自主創新能力和國產化先進水平，形成龍頭產業新格局，縮小同發達國家的差距。

    ■ 促進軍民融合平戰結合的國防科技事業又好又快發展

　　記者：如何促進軍民融合平戰結合的國防科技事業實現跨越式發展？

    周院士：高性能纖維準入門檻較高，國際技術壁壘嚴重，所以我們必須選準戰略立足點和發展突破口，以民用為基礎，以軍用為牽引，在機遇與挑戰中加速推進軍民融合平戰結合的國防事業又好又快發展。

　　■ 應冷靜科學地看待高性能纖維發展熱潮

    記者：高性能纖維發展熱潮既顯示了高科技特有的吸引力，同時也表明與國家重視發展有關，應如何看待這種局麵？

    周院士：應當按照國家總體部署和原則，冷靜看待高性能纖維發展熱潮及其作用與影響。我不讚成一哄而上，到處都搞碳纖維和芳綸等等，應審時度勢，發揮優勢，瞄準重大關鍵技術攻關，促進節能降耗環保和循環經濟健康發展。

    ■ 構建好未來發展基礎支撐科技共享的戰略平台

　　記者：當前世界高性能纖維產業發展大體有哪些新趨勢、新特點？

    周院士：仍是少數大國壟斷，將高性能纖維作為戰略性產業基礎，對其他國家實施封鎖和嚴格控製高端產品出口。因此，自主創業是根本。

    記者：在壟斷和加速推進產業化進程中，國外發展優勢體現在哪裏？

    周院士：主要是有財力，謀長遠，善於創建新興產業。如全世界芳綸1414產能95％集中在美日兩家公司手中；日本僅3家企業，其碳纖維產能卻占全世界70％。

    記者：著眼未來，如何培養我國自主創業生力軍來推動產業化發展？

    周院士：很關鍵，借鑒國外先進經驗，加強產學研用緊密結合，建立相關機製，推動《國防采辦法》進程，把高性能纖維產業發展上升到國家戰略高度，實現戰略新跨越！ （別拓侖）

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    材料科技進行曲

    人類社會文明與材料科技發展休戚相關。從舊石器時代到新石器時代，從陶器技術到冶金技術，從青銅器時代到鐵器時代，從金屬材料到高分子複合材料，從結構材料到功能材料發展等，可謂幾多創造，幾多曆史跨越。俱往矣，當今時代高科技複合材料已成為國民經濟發展、國防建設和人民生活的重要組成部分。

    人類社會發展至今往往以材料的偉大創造及其應用與發展為重要標誌之一。現代科學技術迅猛發展，使新材料的創造與進步發生了劃時代的巨變：高分子材料經過較短時間發展便與已有上千年曆史的金屬材料並駕齊驅，成為國民經濟、國防尖端科學和高科技領域不可或缺的基礎材料；新型功能陶瓷材料形成產業，滿足了電力、電子技術和航天技術的巨大發展需求；結構材料的發展，推動了功能材料的空前進步；半導體材料很快使電子技術領域由電子管發展到晶體管、集成電路、大規模和超大規模集成電路，而且其應用與發展不斷創造更多的奇跡，乃至推動人類社會進入了當今的信息網絡時代。現代高科技複合材料作為高性能的結構材料和功能材料，不僅用於航天航空領域，而且在現代民用工業、能源技術和信息網絡技術等方麵為人類展示出更加廣闊的前景，並凸顯出巨大的國防、經濟和社會發展綜合效益。今天，人類已豪邁地跨入了高科技複合材料發展的嶄新時代。（彌綸）