长光精瓷：走出科学殿堂 走向广阔市场
点击上方“高科技与产业化”可以订阅哦
当前，碳化硅陶瓷复合材料因其出色的材料性能而被广泛应用。特别是应用于先进光学系统中，具有比刚度高、热稳定性好、光学加工性能优异等特点，是目前光学系统用反射镜的最佳候选材料。
长春长光精瓷复合材料有限公司（以下简称“长光精瓷”）注册成立于2020年1月，公司由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（以下简称“长春光机所”）重大科技成果——“大口径碳化硅反射镜材料制造技术”转化而来，由研究所与研究团队自然人等合资组建，主要从事以碳化硅为代表的高性能陶瓷复合材料及制品的研发与制造，产品可应用于光电设备、精密仪器、高速轨道交通、新能源汽车等先进装备制造领域，是高端装备领域重要的核心材料、元件。
精瓷公司生产团队
中国科学院长春光机所是我国光学材料的发源地。1953年，在王大珩与龚祖同两位院士的带领下，长春光机所成功熔炼出中国第一炉光学玻璃，结束了我国没有光学玻璃生产能力的历史，为国产光学仪器的发展奠定了根基。
到20世纪90年代末，为满足空间光学相机、地基大口径望远镜等先进光电系统的发展需要，长春光机所再次承担起碳化硅反射镜材料的攻关任务。以赵文兴研究员为核心的研究团队历经20多年潜心攻关，终于在2016年成功研制出世界最大口径4米量级碳化硅反射镜材料，打破国外垄断，使我国在此领域跻身世界先进水平。
随着相关技术的突破，研究团队先后研制直径630毫米、1.2米、2.04米口径等一系列碳化硅反射镜坯百余块，为“ 天问一号”、“高分十一号”、国产大口径系列地基望远镜、“空间站多功能光学设施”等重大任务提供了核心元件，为促进我国大口径光电装备发展做出了重要贡献。
为了促进优秀科技成果的推广与应用，激励科研人员的创新、创业热情，2020年长春光机所通过科技成果转化成立长春长光精瓷复合材料有限公司，并将部分无形资产股权奖励给研究团队。
公司以部分研究团队骨干为核心组建队伍，承袭长春光机所凝胶注模与致密化烧结相结合的工艺技术，以空间光学相机、航空侦测设备、地基望远装备等高端光学系统为需求牵引，开发、研制、生产以轻量化碳化硅反射镜材料为代表的各型精密碳化硅陶瓷产品。
精密碳化硅陶瓷产品
与传统的常压烧结制备碳化硅材料相比，凝胶注模与致密化烧结相结合的技术路线制备的碳化硅陶瓷产品收缩变形量小于1%，真正实现了近净尺寸成型，这样不仅可以提高制造可靠性，也更易于实现超薄筋、半封闭等复杂结构，可满足更加丰富的应用需求；另外，凝胶注模制备得到的碳化硅素坯强度较高，可高效数控加工，这样烧结后的碳化硅产品尺寸精度高，大幅减少了后期精加工的时间，为用户提升了效率、降低了成本。
长光精瓷还针对新型光电系统的应用需求，积极拓展精密碳化硅陶瓷的应用方向，开发碳化硅框架、安装基板等结构件，与碳化硅反射镜坯形成同质连接，进一步提升地基、航空、航天等光电系统的性能、增强环境适应性。同时利用碳化硅热导率高、与硅半导体材料匹配性好的特点，开发研制碳化硅散热元件，可用于大规模探测器基座/ 热控基板。
作为中科院长春光机所孵化出的科技型企业，长光精瓷不仅传承着长春光机所精湛的技术，也同时传承长春光机所老一辈科学家敢为人先，拼搏奋进的精神。
长春光机所被誉为“光学的摇篮”。20世纪50年代，以王大珩为代表一批杰出科学家在一穷二白的艰苦条件下，创立中国科学仪器馆（长春光机所的前身），用短短不到六年的时间，熔炼出中国第一炉光学玻璃、研制出八种精密的光学仪器，开创我国自主研制精密光学仪器的先河。
如今，长光精瓷承袭长光所精密碳化硅制造技术，为国产光电装备发展提供自主核心元件。从科研殿堂走出，走向广阔的市场，长光精瓷任重而道远。未来，长光精瓷将传承长光人的“追光”精神，为中国制造腾飞贡献力量。
精瓷公司生产现场
周立勋，毕业于电子科技大学，材料学硕士，毕业后在中国科学院长春光机所从事型号项目管理等工作，曾担任某航天相机型号项目办主任、党委办公室副主任等职务，具有较丰富的项目、行政管理经验。
企业家面对面
《高科技与产业化》: 请您分享下选择了如今所在的行业初衷与契机？
周立勋：2008年，我来到中国科学院长春光机所参加工作，从事科研管理工作。当时我所在的航天相机项目所使用的碳化硅反射镜材料还是从国外进口的。碳化硅因其优异的力学、热学性能，是一种理想的反射镜材料，但从国外进口，不仅周期长、价格高，超过1 米口径还会受到限制。
当时长春光机所的光学材料研究团队已经从事碳化硅反射镜坯研制近十年了，正是到了突破最后关键技术的时刻。经费不足、反复尝试与失败，都没有阻挡这个团队前进的脚步。终于，团队先后突破了1米、1.5米、2米反射镜坯制造技术，最终在2016年研制出世界最大口径4米量级碳化硅反射镜坯，达到国际先进水平。在此过程中我也见证了我国的空间相机、航空相机、地基望远镜等装备陆续使用上自主制造的反射镜材料。
再后来，长春光机所积极推动科技成果转化，由研究所与研究团队共同出资成立长春长光精瓷复合材料有限公司，将此项成果面向市场推广。我十分有幸加入了长光精瓷。我与长光精瓷全体同仁的目标就是发展中国精密陶瓷，助力中国光电事业发展，为中国制造贡献一份力量。
《高科技与产业化》: 请分析一下目前行业的竞争格局，以及未来应用市场的发展契机。
周立勋：我们研发的碳化硅反射镜材料起初是瞄准大口径光电系统，但技术突破后，作为一种力、热性能优异的材料，它可以在各种类型、各种口径的反射式光学系统中应用。并且由于特殊的成型工艺，可以实现多种复杂结构，有利于减轻重量、提升光学系统性能。
目前，在碳化硅反射镜坯制造领域，国内多家同行也都有一定的技术基础和特点，这也大大改变此前完全依赖进口的局面。未来几年，随着我国商业遥感的快速发展，以及光电装备升级换代的需求，碳化硅反射镜将部分取代微晶、熔石英等传统光学材料。特别是由于性能上的优势，碳化硅陶瓷可以为光机系统的设计者提供更丰富的选择，在新型反射式的光学系统中应用也更具潜力。我相信未来碳化硅材料可以在种类繁多的光学材料中，占有重要的一席之地。
《高科技与产业化》: 如何看待技术的革新对整个行业的推动？
周立勋：我想在所有的因素中，技术革新是对光电产业发展影响最大的，在其他科技领域也应如此。技术革新是一种新与旧的转化；之所以要革新，是为了更高的目标需要在原有的基础上更上一层楼，而“革”字也意味着创新与突破。
这让我想起，碳化硅起初被选用于做光学元件，也是一种大胆的革新。虽然力热性能好，但陶瓷材料内部缺陷相对较多，要真正能够应用，不仅要突破材料制备技术，还要突破光学改性、加工等其他一系列技术。当这些技术上的瓶颈被一一攻克后，我们的航天相机、航空相机、大口径望远镜等装备才能更新换代、再上一个台阶。所以对光电行业来说，单元技术的革新与系统技术的革新都非常重要，而材料的革新常常引领装备技术的发展。
《高科技与产业化》: 您所在的行业目前有哪些行业热点？您怎么看待这些热点对行业发展的推动作用？
周立勋：近年来碳化硅反射镜应用的推广在一些细分支领域推动了我国光电装备的发展，以“吉林一号”系列商业遥感卫星为例，短短6~7年的时间已实现29颗遥感卫星在轨运行，其中部分遥感卫星在性能指标上达到国际商业遥感卫星中的先进水平，这其中轻量化的碳化硅反射镜发挥了重要作用。
未来，先进光学系统的发展对超轻型碳化硅反射镜以及碳化硅结构件的需求将不断释放；它们可以使光学系统的重量进一步减轻，同时环境适应性进一步增强，从而进一步提升光电系统的整体性能，也为应用拓展带来更多的可能。
更多内容请订阅《高科技与产业化》杂志
地址：北京市海淀区中关村北四环西路33号（100190）
电话：010-62539197
传真：010-82626600
邮箱:hitech@mail.las.ac.cn
网址：
全年12期，58元/期，全年订价696元
邮发代号：82-741
刊号：ISSN1006-222X CN11-3556/N