——專訪湖南南方搏云新材料有限公司副董事長蔣建純教授

　　像她這樣，橫跨機械學、材料學、摩擦學，熟悉化工和粉末冶金，既做過教學和科研，又做過生產管理，在整個材料科學領域都是極其罕見的人才。——著名材料學家、中國工程院院士才鴻年

　　“先進的技術必須由自己開發(fā)，因為先進的東西是買不到的，不是被人封鎖，就是引進來的也是人家前面好幾代的技術，你始終只能跟在別人后面，被牽著鼻子走。”——蔣建純

　　一種新材料的廣泛應用，改變的可能不僅是人們的生產與生活方式，甚至可以是人類文明的進程。
　　2004年，中南大學校長黃伯云率領研究團隊憑借“高性能碳-碳航空制動材料的制備技術”獲得了空缺數(shù)年的國家技術發(fā)明一等獎，同時也使得我國成為少數(shù)幾個掌握高性能碳-碳復合材料制備及生產技術的國家之一。
　　愛迪生曾說，必要性是創(chuàng)新之母。碳-碳復合材料作為一種軍事和航天科技領域的尖端材料，在民用生產領域其實有著廣泛的應用空間。蔣建純教授作為這一重大國家發(fā)明研究團隊的核心成員，于2006年7月在中國兵器裝備集團和中南大學的支持下創(chuàng)辦了湖南南方搏云新材料有限公司（以下簡稱“南方搏云”），開始將高性能碳-碳復合材料向民用生產領域轉化和推廣，目前已在半導體和太陽能光伏行業(yè)的高純硅氫化及單、多晶硅料生長熱場領域獲得了廣泛的推廣和應用。
　　我國著名材料學家、中國工程院才鴻年院士曾如此評價蔣建純教授：像她這樣，橫跨機械學、材料學、摩擦學，熟悉化工和粉末冶金，既做過教學和科研，又做過生產管理，在整個材料科學領域都是極其罕見的人才。
　　或許正是因此，蔣建純教授率領下的南方搏云，不僅具備滿足多種功能要求的碳-碳復合材料的研發(fā)和生產能力，同時還擁有其關鍵生產設備和先進制造工藝技術的設計開發(fā)能力。南方搏云目前所使用的核心生產設備全部由自己設計和開發(fā)，核心零部件也由自己制造，總成也由自己完成，因此擁有規(guī)�；�生產碳－碳復合材料的全套技術和綜合能力。
　　筆者早在2008年便有幸結識了蔣建純教授，并邀請到她出任《太陽能發(fā)電》雜志編委會顧問。三年多來，筆者親見了南方搏云在蔣教授的率領下快速成長為國內最大的民用碳-碳復合材料生產及研發(fā)基地。日前，在南方搏云成立五周年慶典上，圍繞這一新興材料的推廣以及學者創(chuàng)業(yè)的相關問題，筆者專訪了蔣建純教授。

　　記者：在南方搏云成立五周年之際，您能談談創(chuàng)業(yè)五年來的感受嗎？
　　 蔣建純：我做碳-碳復合材料的研究開發(fā)多年，這些成果和技術積累如果不轉化成實際的生產力非�？上В�這是我創(chuàng)辦這個企業(yè)的初衷。
　　我是學機電專業(yè)的，多年的教學和科研，使我對機械學、材料學、摩擦學、現(xiàn)代設備管理、化工等專業(yè)知識有較多的理解。后來到粉冶院（中南大學粉末冶金學院，擁有粉末冶金方面的國家重點實驗室和國家工程研究中心——編者注）開始搞航空摩擦材料的研究和教學，更多地接觸到了材料學和摩擦材料，加上參與國家工業(yè)性實驗項目“碳-碳復合材料航空剎車片”的研制與開發(fā)，埋頭苦干了十幾年，對碳－碳復合材料研究和制備技術有一些收獲和心得，再加上多年的電工、鉗工、銑工、焊工的工程實踐以及多種學科的教學和科研實踐，所以養(yǎng)成了理論實踐相結合的習慣。
　　可能做科研的人都有這個心理，要把多年積累的技術轉化為生產力。我認為，把碳－碳技術向民用方向轉移，通過二次開發(fā)和推廣，在民用領域有著很大的應用空間。我的想法不僅獲得了學校的認同，還得到了中國兵器裝備集團的大力支持，并在他們的支持下成立了南方搏云公司。五年下來，我們首先在太陽能光伏行業(yè)取得了成功，同時也間接地推動了碳－碳復合材料產業(yè)的發(fā)展。2003年全球碳-碳復合材料的年產量也只有5.9噸，而我們現(xiàn)在一個月的產量就超過了這個數(shù)字。所以，雖然這幾年很辛苦，但今天的成績還是令人欣慰的。
　　我覺得，先進的技術必須由自己開發(fā)，因為先進的東西是買不到的，不是被人封鎖，就是引進來的也是人家前面好幾代的技術，你始終只能跟在別人后面，被牽著鼻子走。這也正是我希望把碳-碳復合材料推廣到更多民用領域的一個原因。

　　記者：碳-碳復合材料有哪些特點和應用范圍？
　　　蔣建純：碳-碳復合材料的優(yōu)點很多，比如耐高溫、抗熱震、耐酸堿腐蝕、摩擦磨損性能優(yōu)異，在特別低溫和特別高溫環(huán)境下都可以使用。而且其本身質量輕強度高，比重只有1.8左右，沒有任何一種金屬材料比碳-碳復合材料更輕。要知道，在航空航天項目中，能省一克的重量就相當于省下了一克黃金。
　　所以，碳－碳復合材料的應用范圍很廣。除了航空航天和軍事用途外，也很適用于很多民用生產領域，比如：多晶硅氫化爐，單晶硅生長爐、多晶硅鑄錠爐以及其他人工晶體生長的熱場材料；高鐵、風電等許多結構功能件；各種耐高溫、高強度的螺釘、螺母等緊固件，以及各種各樣的板材和型材等等�？梢赃@樣說，在需要高強度、耐高溫、耐腐蝕的環(huán)境下，目前還很難找到一種材料比碳-碳復合材料具有更優(yōu)良的性能。

　　記者：目前晶硅生長熱場使用的材料主要還是石墨，但前不久有一位老專家跟我說，碳-碳復合材料不僅完全可以替代石墨，甚至可以替代石英坩堝，而且性能更好也更節(jié)能，您怎么看待這個說法？
　　　蔣建純：用碳-碳復合材料替代石英坩堝是可行的，只是需要在碳-碳復合材料坩堝里面施加具有一定性能的涂層。而用碳-碳復合材料替代石墨做熱場材料，不僅完全沒有問題，在綜合性能和經濟性方面也更具競爭優(yōu)勢。
　　首先，從材料性能上來說，碳-碳復合材料與石墨在耐高溫、抗熱震、耐酸堿腐蝕方面的能力一樣。在有惰性氣體保護的情況下，碳-碳復合材料可以在最高達3400℃的高溫下保持良好的性能，在一般真空狀態(tài)下也可以在2500℃的溫度環(huán)境中表現(xiàn)良好，這與石墨沒有太大的差別。
　　但在強度方面，碳-碳復合材料卻比石墨高很多倍，大約高五倍左右，因此碳-碳復合材料的整體堝能夠反復使用數(shù)十次不會脹壞，可以說是一個革命性的產品。另外，即或有漏硅、停電等特殊情況出現(xiàn)，也不會導致整個碳-碳復合材料熱場損壞，在冷卻之后照樣還可以使用。而目前普遍使用的三瓣石墨坩堝，隨著使用時間增長，三瓣之間的間隙會逐漸增大，安全性和可靠性會越來越差。
　　其次，大型碳－碳復合材料制備和加工工藝性較石墨優(yōu)越很多。目前我們在碳-碳復合材料的生產制備和工藝方面擁有完全的自主知識產權，不僅生產設備和工藝由自己開發(fā)，設備上的核心零部件也是用碳-碳復合材料來做的，這讓我們很容易控制產品性能和生產能耗，而且在設備和工藝改進方面也更容易。同時，我們的設備不僅尺寸比國外的大，造價也比國外的低，而且我們用二、三百萬人民幣就能做出國外價值三百多萬美元的設備。
　　在制造工藝方面，越是大尺寸的產品，碳-碳復合材料的性價比也越高。碳-碳復合材料可以根據(jù)產品結構需要加工出任意尺寸和形狀的整體坯件，再通過一定的增密工藝制造出超大尺寸的產品，加上采用近凈成型（Near and net，也叫少無切削加工——編者注）工藝，因此構件尺寸越大經濟性也越好。近凈成型工藝是根據(jù)最終產品的形狀先用碳纖維編織一個坯體，然后經過化學氣相沉積和高溫處理，最后對端面、孔和槽進行少許機械加工，因此基本上不需要丟掉什么東西。這種工藝與精密鑄造工藝一樣，可以節(jié)省材料和再加工能耗。而目前高性能石墨成形還是擠壓成形，大尺寸石墨是等靜壓成形，需要的壓機很大，投資很大；同時等靜壓原材料配方和工藝很難掌握，成品率不高，報廢損失很大；而擠壓料一般為實心棒料或塊料，加工成本也很高，因此目前國內用于硅晶體行業(yè)的高純高性能石墨多數(shù)還是靠進口。比如做一個大直徑、2米多高的加熱器，用石墨材料只能一節(jié)一節(jié)拼起來，而用碳-碳復合材料則可以整體成型。
　　再者，石墨生產的能耗也高得多。從開始研發(fā)碳-碳復合材料到現(xiàn)在，我們在設備和加工工藝已經過了多次改進，原來真空中頻感應電爐存在著能耗高和嚴重電網(wǎng)污染的問題，經過不斷地實踐和改進，現(xiàn)在在適用性、可靠性、經濟性和先進性方面都有了很大的提高，同時近凈成形工藝也日臻完善。
　　關于兩者的能耗比較，我給你舉個實例來說明。我們有一家上海的客戶，他們曾經很仔細的對比分析了使用碳-碳復合材料和石墨材料的能耗情況，得出的結論是使用碳-碳復合材料要節(jié)能20%-25%。這就意味著，如果原來拉晶要耗能80千瓦，現(xiàn)在則只需要60千瓦左右，一臺設備每個月大約節(jié)電1萬度左右；按照工業(yè)用電1元/度計算，一臺設備每月可以節(jié)約1萬元；這個企業(yè)有40臺設備，一年下來節(jié)省了500萬元左右的電費。而實際上，這家客戶每年從我們這里采購碳-碳復合材料還沒花到這么多錢，也就是說，相比以前，他們現(xiàn)在不但白用了碳-碳復合材料做熱場，甚至還有賺頭。
　　另外，不同熱場材料和熱場設計帶來的綜合性價比差別可能更大。事實上太陽能行業(yè)有不少這樣的例子，由于熱場材料性能不穩(wěn)定或布局設計不科學，沉積條件太差，造成拉晶困難甚至根本拉不出晶體。熱場的布局設計決定了爐體內部溫度的分布，也決定了晶體的生長。比如，從縱向來說，溫度需要從下到上慢慢降低下來，因為溫度低下來才能結晶，但對橫向則不是這樣，橫向需要均衡的溫度才能保證晶體的生長結構和性能。由于不同材料的溫度梯度不同，導熱系數(shù)也不一樣，因此對熱場溫度分布環(huán)境的設計也不一樣，導致最后生長出來的晶體性能也會有差別，其價值當然也就不一樣。
　　而無論是保溫筒、導流筒還是坩堝，碳-碳復合材料的性價比優(yōu)勢也都很明顯。比如導流筒，原來的導流筒結構是外面一個石墨錐形套著里面一個石墨錐形，兩個錐套之間塞一點保溫氈，也就是三件構成一個導流筒；而碳-碳復合材料是靠材料的密度梯度做成一個整體的導流筒，兩者在強度和耐用性方面完全不可同日 而語。同樣，用碳-碳復合材料做成的整體坩堝，也比原來的三瓣石墨坩堝無論是強度還是耐用性方面都提高很多，而且使用方便，壽命也有很大的提高，性價比大大提高。
　　因此，綜合比較而言，無論是制備設備成本和加工成本，還是材料損耗成本與能耗，碳-碳復合材料也都更有優(yōu)勢。而石墨生產耗能高、污染大、制造周期長、成品率低，因而成本更高。

　　　記者：相比國際先進技術，我們國家碳-碳復合材料在技術上處于一個什么樣的地位？
　　　蔣建純：應該算是中上水平吧。盡管很多方面我們都還在向國外學習，但有些方面我們已經青出于藍勝于藍了，比如我們現(xiàn)在的制備和工藝都是比較先進的。國外一般只有很高端的熱場產品才用化學氣相沉積工藝，其他產品就是經過碳化和高溫就結束了。但碳沉積是沿著界面生長的，需要跟基體結合緊密；浸漬則是在空隙之間，與纖維之間存在間隙，因此增強碳纖維的作用相對弱一些。而我們目前是以化學氣相沉積增密為主，這就增強了碳纖維與基體的結合強度。雖然成本上可能高一點，但最終成品的價格并不比進口產品貴，且高質量的產品保證了競爭力和高的性價比。
　　總的來說，我覺得我們現(xiàn)在的技術水平是比較高的，不僅在國內領先，在國際上也處于先進地位，我們完全可以給客戶提供先進可靠、經濟適用的產品，同時也可以為客戶提供全面的系統(tǒng)解決方案。

　　　記者：從一個學者轉變成為一個企業(yè)家，您覺得其中最難的是什么？
　　　蔣建純：我最大的感受，還是覺得我們的創(chuàng)業(yè)環(huán)境可能差了一點。也許我來做碳-碳復合材料技術向產業(yè)轉化的條件是最得天獨厚的，但在創(chuàng)業(yè)過程中同樣也還是遇到了很多困難。
　　第一是資金，或者說合作模式。創(chuàng)業(yè)型企業(yè)直接從銀行融資的可能性不大，所以只能找資金合作者；但合作就面臨著一些問題，既有如何評估技術的價值和保障知識產權的問題，也有如何保障資金安全和投資收益的問題。雙方對技術的價值及其市場前景的認識很可能不容易達成一致，因此對各自的權益保障就會有擔心。有錢的人可能覺得錢很值錢，有技術的人則可能會把技術看得很寶貝。這原本沒什么對錯，但卻造成雙方很難談到一起來，不容易形成良好的合作。
　　我創(chuàng)立這個公司的時候，是因為特別想做成，所以對合作者提出的條件基本都認同。另外，我對待技術的看法是，技術如果是成熟的，那也一定是落后的；如果是先進的，那就可能是不成熟的，是需要通過產業(yè)化過程去不斷完善的。成熟的技術，可能就寫在書上了，到處都可以找到；如果只有你知道怎么做，那雖然可能是很先進的，但卻不一定是完善的，是有風險的。事實也證明了我的這種看法，南方搏云創(chuàng)辦五年來，我們一直在不斷投入新的研發(fā)技術，不斷根據(jù)客戶提出的問題和市場的需求去探索、研究，包括材料研究、工藝研究、新設備的研究、產品制造工藝過程的改進等等。因此，我們的成功，是立足于實踐、立足于客戶的使用環(huán)境，不斷解決實際問題，是把滿足客戶需求放在首位的創(chuàng)新。
　　所以，在科技向產業(yè)化轉化的過程中，無論是技術方還是資金方，都是有風險的，需要相互信任、相互體諒、同心協(xié)力、義無反顧才有可能獲得成功。
　　第二是機制和體制問題，比如稅收。拿增值稅來說，我們把產品買給了客戶，客戶還不一定能付款，但增值稅卻必須先交，這可能也是中國特色吧。這一點對技術型創(chuàng)業(yè)公司壓力很大。
　　還有，技術的所有權如何界定也是一個左右技術能否順利產業(yè)化的大問題。目前在這方面各個部門的規(guī)定可能有所不同，但更多是限制而不是鼓勵技術的產業(yè)轉化，無法對技術發(fā)明人在向產業(yè)化轉化上形成激勵。事實上，技術轉化為生產力是一個非常艱難的過程，這不僅需要把技術變成產品，還要把這個產品變成商品，還得是進入產業(yè)鏈、能實現(xiàn)量產、市場也認同的商品才能賺錢，因此轉化本來就是一個非常艱巨的事情。所以，不要以為技術很值錢，技術如果不能轉化為生產力，其實一文不值。但技術要轉化，其中的風險和投入都相當大，失敗的機率也很高。有的人認為你把單位的技術拿出來賣錢了，會認為這個技術是“大家”的，這些事情很容易牽扯不清，帶給創(chuàng)業(yè)者的壓力甚至會比經營壓力更大。
　　第三是市場的認同，這是科技轉化的基礎。做企業(yè)和在學校做研究有很大的不同，企業(yè)是要根據(jù)市場的需求去解決實際問題，需要急客戶之所急，會面對很多甚至是想象不到的挑戰(zhàn)。實際上這五年來我們?yōu)榭蛻艚鉀Q的問題，可能比在學校做研究一輩子都要多。
　　所以，企業(yè)和公司對推動科技進步有更高的效率。這幾年來，我們與合作企業(yè)之間基本上都能實現(xiàn)雙贏，正如一位客戶所說，我們是一種相互的支持，我們從他們那里賺了錢，他們也因我們的技術獲得了利益。這種雙贏，對一種新科技的產業(yè)化轉化來說是很重要的，沒有市場認同，再好的技術也沒有生存空間，也不能成為生產力。而在學校搞科研，可能就不會考慮這些，至少遇到的問題不會那么多、那么實際。
　　從這幾年的經驗來看，我覺得，一個企業(yè)家也好，一個創(chuàng)業(yè)者也罷，要想成功，第一是要有冒險精神，敢于迎接各種各樣的挑戰(zhàn)；第二是要有氣度、有眼界、有奉獻精神；第三則要有強烈的事業(yè)心和社會責任感。

　　　記者：目前南方搏云是否建立起了屬于自身的技術研發(fā)體系？
　　　蔣建純：我們的研發(fā)系統(tǒng)，是一種科研單位的研發(fā)管理模式與市場化的技術支持體系的結合。我們的研發(fā)涉及面比較寬，主要內容都是來自市場需求，也就是研發(fā)項目來自于生產的需求和客戶的需求，有時候圍繞一個要解決的問題，可能需要設計七八個課題，每個課題都由專人負責。就拿我們與江西一個企業(yè)在氫化爐熱場的合作為例，他們從國外采購的原裝產品遠遠沒有達到設計壽命就損壞了，于是找我們合作，內容就涉及到封頭（蓋子）、底板、保溫筒、U形加熱器等。因為每個零件的技術要求和制造技術不同，所以要系統(tǒng)解決問題就需要全面研究零件的功能、使用條件、使用要求以及損壞形式等，就這一個訂單，就涉及到很多方面，我們的研究人員需要一項一項的研究清楚之后，再對指定的技術方案進行評議、實施、跟蹤、總結和驗收等一系列程序，最后還要根據(jù)用戶反饋的信息進行總結。也就是說，我們更多的是根據(jù)市場的需求去解決實際的生產問題，我們的研發(fā)系統(tǒng)是圍繞市場需求建立和運轉的。但同時，我們也會根據(jù)技術的發(fā)展不斷投入對新技術、新裝備、新工藝的研究，因為我們面對的是一個全新的市場、一個全新的應用領域和一種全新的材料，其制造工藝和制備技術都在不斷發(fā)展，如果不能持續(xù)投入研發(fā)，不能持續(xù)創(chuàng)新，就不能保持領先地位，就很可能被人趕超。

　　　記者：也就是說您把在學校搞科研時的管理體系也搬到企業(yè)里面來了，只是您的課題直接來源于市場。
　　　蔣建純：是的，這可能不僅是一種思維慣性，因為學校的科研模式其實有很多好的方面，是可以與市場化對接的。只是由市場而來的課題，可能都很急，需要馬上解決，不然就影響客戶的生產和效益了。而這對學校那種科研模式也是一種很好的修正，可以讓我們建立一種反應更靈敏也更具實踐意義的科研模式，因為市場會逼著你往前走。

　　　記者：從您的描述來看，目前南方搏云更多的還是在為客戶提供個性化的產品和技術服務。那么這個產品要實現(xiàn)更大規(guī)模的產業(yè)化發(fā)展，是不是要往標準化方向去走？
　　　蔣建純：是的，我們也安排有專人在做這方面的事情。無論是太陽能光伏產業(yè)，還是其他行業(yè)，碳-碳復合材料的利用都是新課題。就拿熱場來說，即或是同樣20寸的熱場，不同企業(yè)的標準也有很大不同，因此產品品質也就千差萬別；另外因為沒有標準，一個熱場就包括幾十種零件，沒有統(tǒng)一的標準，客戶選用、使用、安裝和維護都非常不方便。
　　標準化不僅可以提高可靠性，還可以降低成本，實際上也是一個實踐推動技術進步的過程。因此標準化、規(guī)范化這條路是肯定要走的，這實際上也是我們的責任和義務，只是可能還要經過很長時間的實踐。
　　我們一直都在研究碳－碳復合材料生產制造過程中的規(guī)律，希望能掌握一些規(guī)律性的東西，比如流量、壓力、沉積時間等，在同樣的使用環(huán)境下，一定存在一個最佳工藝參數(shù)。我們希望通過掌握這些規(guī)律來幫助客戶達到幾個目標，一是提高和穩(wěn)定質量，二是降低成本，三是降低勞動強度。

　　　記者：南方搏云近期把原來2013年上市的計劃提前到了2012年，請問這是出于什么樣的考慮？
　　　蔣建純：資金還是我們現(xiàn)階段最主要的發(fā)展瓶頸。實際上，我們目前的技術實力和市場基礎與生產規(guī)模是很不相稱的，我們的訂單任務甚至已經安排到了明年，但產能卻一直跟不上。雖然兵裝集團資金實力雄厚，但這是一個非常大的產業(yè)，需要更多的社會力量參與進來，才能把這個產業(yè)做大。盡管我們在這個行業(yè)里做的時間并不長，但目前已經有了一些國際影響，一些國際大公司也對我們表示了關注，并給予我們很高的評價。所以，我們這個產品是可以走向世界的，只是需要更多的支持來發(fā)展。
　　同時，我們認為，上市公司的公司治理結構和決策程序可能更利于一個企業(yè)長遠健康的發(fā)展，更利于讓企業(yè)貼近市場，更利于企業(yè)遵循市場規(guī)律，抓住市場機遇獲得發(fā)展。
　　所以，希望提前上市，是為了解決發(fā)展瓶頸，是為了更好更快地發(fā)展。

蔣建純教授簡介：
　　中南大學教授，研究員，中國兵裝集團湖南南方搏云新材料有限責任公司副董事長、技術總監(jiān)。2004年國家技術發(fā)明一等獎“高性能航空碳/碳制動材料制備技術”研究團隊核心成員；湖南省第八屆、第九屆政協(xié)委員；湖南省摩擦學會理事長。
　　先后發(fā)表論文60余篇和多部專著，其中十余篇論文被SCI和EI收錄，并先后參與和獨立承擔多項國家級或省部級科研項目，擁有十多項專利發(fā)明。并曾于上世紀八十年代初赴德國CLAUSTHAL工業(yè)大學專修機械工程摩擦學和從事摩擦磨損潤滑的試驗研究。