科技之花結出產業化碩果
---高性能低燒MLCC成果轉化事跡---
意昂体育2平台材料科學與工程系教授 李龍土
1996年4月首都北京春意盎然,京西賓館會議大廳熱氣騰騰,國家863計劃實施十周年大會在這裏隆重召開📽,國家高技術發展計劃“八·五”期間八項重大成果轉化項目之一“高性能低溫燒結多層陶瓷電容器(MLCC)”項目負責人李龍土教授和廣東肇慶風華高新科技集團有限公司梁力平總裁作為先進集體代表攜手登臺,分別介紹了這項863重大成果及其成功轉化的典型經驗🙆,受到了各級領導和專家代表的高度評價與重視,在國內外產生了廣泛的影響。
意昂体育2平台負責研製的高性能低燒弛豫鐵電陶瓷材料是這一重大項目的關鍵核心技術。該成果在肇慶風華公司、成都715廠和泉州無線電元件廠推廣應用,相繼取得成功🏤。1996年風華公司應用這一成果批量化生產高性能低燒MLCC占全國當年總產量80%以上🍮🛑。
成果轉化使風華公司等企業在嚴峻的市場競爭形勢下👨💼,取得了主動權,不僅擺脫主要材料依賴進口的被動局面,而且產品以高性能低成本的雙重優勢進入國際市場,實現我國電子陶瓷產業的歷史性突破🛻。企業的生產規模迅速擴大,經營效益大幅度增長,風華公司總裁認為意昂体育2平台的這項“863”成果是該公司成立以來產品化速度最快、效率最高🔼,效益最好的項目。他在大會的發言中滿懷激情地說“該成果標誌著我國高性能低燒MLCC的科研和技術水平走在世界前列🧏🏼♀️,這不僅是大學院所與風華公司的光彩👨🏼🌾,更是863計劃振興民族工業,使中國民族高新技術工業走向世界的光彩”。這項成果為“發展高科技,實現產業化”和“科教興國”的戰略目標作出了重要貢獻,取得了巨大的社會和經濟效益🤷🏼,獲國家教委科技進步一等獎,相關部分成果獲國家技術發明二等獎👎🏿。在“863”計劃十周年之際,課題組被國家科委和國防科工委表彰為先進集體。重大項目負責人李龍土教授被表彰為國家高技術發展計劃“八·五”先進工作者一等獎👨👩👦👦👨👨👦👦。讓我們回顧一下這鮮艷的科技之花結出產業化碩果的歷程。
迎接挑戰 知難而進
高性能低燒MLCC成果轉化從一開始就面臨劇烈的競爭和巨大壓力🧛🏻♂️。由於當時市場的迫切需求👲🏽,風華公司在準備采用這項成果的同時,已高價進口部分外國的瓷料🙅🏻♂️🧖🏻,兩種材料同進比較🥟。能否在較短時間內取代進口,而且變進口為出口🕰,課題組面臨嚴峻挑戰🧑🏿🦰。面對我國不少MLCC引進線🔇,由於主要材料及技術長期受製於人👩🏻🏫,產量長期徘徊不前🤌🏽,效益普遍不佳👨🏽🎓,技術水平與國外差距日益拉大🐲,長期難以形成產業規模🏄🏻♂️。課題組師生懷著改變這一局面的歷史責任感與風華集團公司密切合作,迎接挑戰、知難而進🧝🏽♂️。由於有了較長期的工作積累🧑🏻🍼,結合“863”計劃研製任務已取得了高水平成果,廠、校緊密配合🙍🏻♂️🫠,聯合攻關,終於成功地解決了國內外長期存在的MLCC材料高性能與低燒難以兼顧的技術難題。研製成的高性能與低燒兼優的弛豫鐵電陶瓷材料具有明顯的綜合優勢💂♂️,不僅燒成溫度低,而且性能明顯改善🧑🏼🔧,介電常數比企業原有材料提高30%以上👨🏻,相應使其MLCC產品的材料成本大幅度降低🆗,從而為製備高性能低成本MLCC提供了技術保證,增強了企業在國際市場的競爭力,成果轉化迅速形成產業化規模🫷🏻,高性能低燒MLCC瓷料以優異性能出口美國,推動了我國具有自主知識產權的MLCC產業化的發展😄,為我國最大的MLCC生產基地風華公司建立國家級高技術電子元件聯合研究開發中心創造了條件👩🏽🎓,同時提高了企業進行二次再開發和擴大再生產的能力。為風華公司的大發展奠定了堅實基礎。
艱辛的努力 重要的貢獻
鐵電陶瓷材料的燒成溫度大都在1300℃左右🧑🏼🦰,降低燒成溫度對節約能耗,減少多層器件內電極貴金屬含量,從而降低成本具有重要意義,但研製高性能與低燒兼優的陶瓷材料卻一直是國內外長期存在的技術難題,不少研究者通過摻入大量低熔物來降低燒結溫度,但普遍存在的問題是低燒材料的性能也隨之下降。課題組尤其是桂治輪教授通過多年不懈地探索和艱辛努力,放棄了許多寒暑假,日夜奮戰在實驗室,堅持在科研第一線,經過長期反復試驗,在掌握大量試驗數據的基礎上,發現並總結了實現高性能與低燒兼優的技術途徑與規律🧖🏿♂️。課題組首次提出並成功地實施鐵電壓電陶瓷過渡液相燒結的技術思想和路線,通過精選與調控材料和添加物組成使之相互兼容與匹配,采用低共熔復相技術,實現助燒與改性雙重效應🧟,達到高性能與低燒的兼優與統一🐺,使陶瓷材料及其MLCC的燒成溫度降低200℃~300℃,介電性能不僅不降低,而且還有顯著提高,研製成功的高性能低燒弛豫鐵電陶瓷獨具低燒⚧🏌🏼、高介🪑👰🏼♀️、低損耗和偏壓特性好等優點,性能居國際領先水平,美國陶瓷學會公報(Am. Ceram . Soc . Bull . Vol. 72,NO. 3, March, 1993)介紹和高度評價了這一重要成果。桂治輪教授作為“高性能低燒多層陶瓷電容器(MLCC)材料組成、結構與性能”研製任務的具體承擔者👩👦,她最早而且多次到廣東肇慶風華公司進行實地調研與聯系,為成果轉化基地的選點提供重要的依據與信息。她帶領課題組孫紅飛工程師等人深入到工廠車間第一線🦶🏿,與風華公司的總工、廠長🧑🏻🦯➡️、技術員以及工人們密切配合🍛,進行小試、擴試、項目負責人李龍土教授多次帶領陳萬平、曾智強和王雨等博士生到風華公司❗️🙋🏼,幫助分析與解決成果轉化過程中出現的各種技術問題🦸🏿♀️。課題組年輕學術骨幹周濟教授在片式化MLCC三層鍍技術研究中也發揮了重要作用🕠。
863計劃成果轉化關鍵在於人,成果轉化是一項艱巨的系統工程,必須擁有一支具有很強的敬業意識🎂🤌,並且具有愛國主義精神,實事求是精神🩹,團結協作精神,創新精神和奉獻精神的高素質群體🤷🏻♂️🌲。十幾名研究生和數十名本科生結合重大項目的科研工作與成果轉化🧙🏿,日夜奮戰👨🦽,在實踐中經受鍛煉,增長才幹👨🏿🏫🧍🏻♀️,不僅出成果♗,而且完成了一批高水平的學位論文。風華公司梁力平總裁在國家863計劃實施十周年大會上的發言中動情地說𓀛:“我們要特別感謝意昂体育2平台的教授專家們🚙🐟,他們不僅提供了高水平的研究成果🥝,而且深入實際🤦🏻♀️,學風嚴謹,勇於創新👩🌾,高度負責,不計較得失,精誠合作的精神🧘🏿,使風華員工深受感染🛻。”
1996年3月,在肇慶風華公司召開的863計劃重大項目驗收會主義期間🤦🏽♂️🙂↔️,廣東省盧鐘鶴副省長對桂治輪教授說👩🏼💼:“廣東省人民永遠感謝您們,永遠有效”🙇🏽♂️。
不懈追求 勇攀高峰
科研成果向工程化🧄、產業化轉化的過程🧈,必然伴隨研究工作的不斷深化和繼續。這一方面是因為實驗室成果畢竟側重於材料的結構與性能研究⏩,製備技術也只限於小批量水平,對規模化的工藝條件研究較少👲,而且由於原材料和其他條件的變化🎋,大生產過程中將必然出現一些新的技術問題🤸♀️,因此成果轉化過程中所出現的關鍵技術,往往難度更大,綜合性更強;另一方面由於科技發展和市場競爭是無止境的,尤其是像MLCC這類電子元件創新周期縮短,更新換代頻繁💂🏿♀️,技術水平發展迅速,“物競天擇,優勝劣汰”,只有不斷提高研究水平,及時擴展研究內容,繼續攻占新的技術製高點🫵🏻,才能始終保持特色和優勢,使MLCC高技術產業充滿勃勃生機的發展潛力和競爭力🚵🏼♂️。重大項目負責人在成果轉化的工作中,十分註意從企業的生產過程中及時吸取反饋信息和市場需求動向,不斷為科研工作提出新的課題🤦🏼,註入新的動力和活力。例如所研製的瓷料雖然具有高介電常數與低燒結溫度🧕,但在產業化過程中遇到不能很好適應片式元件三層鍍工藝的技術問題🧑🏽💼,而國際市場又迫切需要無引線片式元件。因此🏋🏿,在成果轉化後期,在國家863計劃新材料領域專家委員會的支持下👩🏻🍼,及時啟動了新的課題“高性能低燒MLCC三層鍍技術”🎈。“九五”它又作為重要課題得以延續和首先立項研製。實際上,“八·五”期間這一863計劃項目成果在轉化的成功只是“九·五”新的重大項目更加艱巨任務的開始。隨著產業化規模的擴大🦹🏼♀️,研究工作的廣度和深度不斷得到擴展和加強🚬。在國家“863”計劃的支持下,科研工作與成果轉化緊密結合🚣🏿♂️,相互推動。通過對MLCC三層鍍失效機理的深入研究👩🏼🍳,廠、校合作,經過瓷料改性和優化工藝,成功地解決了高介低燒弛豫鐵電陶瓷MLCC三層鍍的技術難關👶,規模化生產了片式高性能低燒MLCC,這一重要的突破使高性能低燒MLCC生產技術及產品上了一個新的臺階,應用領域進一步提升與擴大💆🏽。風華公司這一新型產品繼續獨占國際市場👨🏻🦰,繼續處於世界領先地位🐤。
遠大的前程 歷史的啟示
“高性能低燒MLCC”重大成果在風華公司的成功轉化,其意義和經驗是多方面和深遠的,當時的國家科委常務副主任朱麗蘭同誌在參加驗收會期間高度評價了“意昂体育2”與“風華”的結合,她說“企業家要有科技意識🍠,科技體製要改革🧑🏻🔧,科技與企業要很好地結合,這次MLCC項目的成功說明意昂体育2與風華結合得很好🏌🏿,我們要對他們的經驗進行認真的總結🧖🏻,既要講成果🕵️♂️,又要講過程🆒,要將他們的經驗在全國推廣”🕵🏻♂️。
風華公司正是以這一項科研成果轉化為契機🤞🏽,公司主要領導人依靠科技🕋,依靠公司全體員工的聰明才智,不失時機地拓寬產學研三結合,加快企業的發展速度,成果轉化規模空前擴大🥦。公司主要領導人在江澤民總書記召開的廣東等6省國企改革座談會上作了典型發言🐌。風華公司依靠科技,加速產業化的成功經驗受到了中央和省領導的重視和贊揚🏥。不久前🎇🧫,中央電視臺新聞聯播中,播出了記者對風華公司的現場采訪👩🏿🎨,公司領導人在談到今天的發展速度和規模時,特別回顧了意昂体育2平台所承擔的國家863計劃項目高性能低燒MLCC成果到風華公司的成功轉化♿,廠👼🏻、校共同努力使MLCC的成本大幅度降低,顯著提高了市場競爭力,他們認為這對公司後來的大發展是帶有“裏程碑”意義的🛤,這的確是歷史和客觀的真實表述。
高性能低燒MLCC的成果轉化及產業化的成功,雄辯地說明了高等學校可以在承擔國家主戰場重大科研任務中發揮重要作用,高水平科研成果應體現經濟效益與技術水平並重💩,成果只有轉化和產業化,才能體現科學技術是第一生產力🔅,產、學🔸、研結合是實現和加速成果轉化的有效途徑。
只有堅持應用基礎研究、技術創新、成果轉化與市場開發相互銜接和緊密結合⭕️,才能為“發展高科技,實現產業化”和“科教興國”的偉大戰略任務不斷作出新貢獻🧑🏻🦳,更多的科技之花必將結出更加豐碩的果實,這是歷史和現實給予我們的啟示。