全球陶瓷基复合材料以9.65%的年复合增长率迅速增长

作为飞机的重要部件之一，刹车盘事关飞机的安全起飞降落，与飞机的“心脏”发动机和“大脑”飞控同等重要。飞机着陆时速度极快，需要依靠反推装置和刹车装置吸收巨大动能，才能安全静止在跑道上。当刹车盘把飞机的大部分动能转化为热能时，其工作温度至少为500℃，而在紧急降落时能达到1000℃以上。

过去，使用碳/碳复合材料，可以满足飞机刹车盘对材料的耐高温要求。但2006年，在我国南方和沿海航空基地，飞机刹车失灵冲出跑道的重大事故时有发生。原来，碳/碳刹车盘的吸潮性强，在湿态环境中会导致飞机刹车性能大幅衰减，因此研发新的刹车材料迫在眉睫。

2014年，西北工业大学、中航514厂与西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司（以下简称“西安鑫垚”）开展战略合作，率先研发出全球首个碳陶飞机刹车盘，其独有的耐高温、耐摩擦、长寿命、湿态摩擦系数不衰减的性能，弥补了我国刹车系统湿态环境适应性差的短板，目前已配套十余种机型，每年给公司带来超过3000万的收入。

作为航空发动机的关键部件之一，叶轮关乎飞机寿命，代表着国际最前沿技术。2017年以来，西安鑫垚与国内多个飞机发动机研发单位合作，其国内首个碳陶复材制作的叶轮即将装机飞试。凭借高比模、耐高温、耐烧蚀、抗氧化、长寿命等产品特点，西安鑫垚或许会大放异彩。

△西安鑫垚   据悉，西安鑫垚成立于2011年3月，是以推进张立同院士主持的国家技术发明一等奖项目“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料及其应用技术”产业化为目的的硬科技高新技术企业。   近年来，西安鑫垚承担了多个国家重大项目和重点型号研制任务，有力支撑着我国武器装备的发展，2019年被认定为西安市“独角兽”成长企业。      01

摒弃桎梏 锐意改革进取

回忆起2016年7月刚进入西安鑫垚时，王佳民的话语中多了几分感慨和激动。  

西安鑫垚是依托学校工程中心发展而来的校办企业，当时已成立5年，由于缺乏战略规划和市场意识，缺乏现代企业的管理理念，还没有完全走上现代化企业管理的规范道路。“光有经济目标，没有能力提升，利润能实现吗？肯定实现不了！”

项目导入缓慢，交付严重拖期，客户抱怨质疑……令这位新来的总经理焦头烂额。“我曾经怀疑过西工大这个技术是不是有问题，甚至动摇过。”

诚然，陶瓷基复合材料的构件研制是个难题，尤其是CVI沉积过程参数众多，过程的一致性很难保证，若不能改变质量不稳定、生产周期长、成本高等局面，将会错失陶瓷复材在新一代装备上的发展机遇。

曾在航天16所的技术和管理岗位工作多年，王佳民对质量和管理非常敏感，他深知这家企业管理存在的问题，但他并没有放弃。“如果当时很顺利，估计我也不会到公司来。”

“百年大计，质量第一”，思虑再三，王佳民决定从质量管控入手，以质量保成功、保信誉——针对产品质量问题坚决按航天“双五条归零标准”严格归零。

所谓“双五条归零标准”，是指“定位准确、机理清楚、问题复现、措施有效、举一反三”五条质量问题技术归零标准，“过程清楚、责任明确、措施落实、严肃处理、完善规章”五条质量问题管理归零标准。生产过程中一旦出现质量问题，一律按归零要求归零，只有这样才能有效杜绝重复性问题和低层次问题的发生。

归零过程痛苦且艰辛，需要全员摒弃传统的工作模式，其困难可想而知。但王佳民偏要逆风而行：“如果重要产品归零归不了，后续相关订单就没了，不拿出张瑞敏砸冰箱的勇气，不破釜沉舟，我们就没有未来。”

此举赢得了西安鑫垚首席科学家张立同院士和董事长成来飞教授的支持，同时也得到了公司员工的理解与信任。“我相信他有这样的实力。”提起总经理，张立同院士赞赏有加。

万事俱备后，王佳民先从公司的项目管理入手。通过加强与客户沟通，深入挖掘其需求，并开展结构、材料、强度、工艺一体化协同设计，加快项目导入。在不断优化流程、细化参数、减少炉次等过程中，产品的合格率显著提高。

2016年，恰好是“十三五”的起始之年，王佳民制定了西安鑫垚的“十三五”战略规划。那一年，他先后组织了几个重要型号的质量问题归零，从建章立制，到引入“零缺陷”质量管理理念，再到规范项目管理等措施入手，彻底改造这家企业。

如今，西安鑫垚正为多个领域的军工企业和科研院所提供技术开发、新品研制、产品推广和服务，其陶瓷基复合材料产品已涵盖高性能刹车系统、卫星光机结构、航天、航空发动机、核电等七大领域，部分产品已经小批量生产并装备应用。

现在看来，王佳民当时做的决定是对的。

02

提质增效，军民融合促发展

据研究机构预测，2016-2026年的10年里，全球陶瓷基复合材料市场将以9.65%的年复合增长率迅速增长，在2026年前将达到75.1亿美元。

从行业现状来看，应用市场对高强、轻质耐高温材料的需求不断增长，航空航天等新一代装备的发展或许是全球陶瓷基复合材料市场爆发的主要推动力。

据悉，陶瓷基复合材料属于增密制造，相对于传统材料，其技术难度大，工艺过程复杂，制备周期长，成本相对较高。

“贵还是便宜是看性价比，从陶瓷基复合材料的全生命周期来看，其产品的减重、耐高温，长寿命带来的高性价比是金属材料无法比拟的。”

王佳民认为，成本并不是制约陶瓷基复合材料发展的因素，毕竟在新一代高端装备应用领域，物美远比价廉重要，但要想实现碳陶产品的产业化，降低成本是永恒的追求。

早在2016年，王佳民进入公司不久后，张立同院士就曾语重心长地嘱托他，要从降低成本、缩短交期、提升质量等问题着手，让大家用得起、用得好西安鑫垚的材料。

“其实我心里很清楚，她老人家希望这么好的新材料尽快产业化并推广应用，为国家装备贡献力量，这是她毕生的追求，也是我加入鑫垚立志要早日实现的目标。”王佳民向《大国之材》谈到。

事实证明，王佳民真的做到了！他采用“准、快、高、低、好”的项目开发策略，不仅将构件周期缩短至一半，还促使航空发动机的个别构件成本低于高温合金。

“过去大型复杂构件（控制舱）的生产周期要18个月，客户很难接受，如今我们6-8个月就能完成，中等难度构件5-6个月，一般构件3-5个月即可交付，目前甚至在多个型号产品研制中，都是我们在等客户的金属件！”提及西安鑫垚在降成本方面的成就，王佳民分外自豪。

从2017年开始，西安鑫垚承担的多个型号任务已做到产品交付一次合格，飞行试验一次成功，尤其最近成功自主返回的航天器上，热结构件均来自西安鑫垚。重新赢得了客户的赞誉，这家企业的型号任务巨增。

谈起这几年来的奋斗历程，王佳民难以忘怀。如今，西安鑫垚的军品占总业务的90%以上，而这家企业未来的发展战略其实是军民融合。

“通过军品研制，提高技术成熟度、产品成熟度，把成熟技术、成熟产品再往商用航天航空、光伏、核电、高铁、重卡等民用领域拓展，降低民用研发成本，实现民品规模化，以军促民，以民保军。”王佳民向《大国之材》介绍道。

可以说，这家企业布局全盘的底气，源于它握住了“自主可控”这张王牌。从最初张立同院士发明的技术专利、团队自主研发的设备，到原材料的全部国产化，甚至是目前企业引进的国投资金，西安鑫垚从未想过借助国外同行的力量走捷径。

此外陶瓷基复合材料的产业化推进顺利，还与其完整的产学研链条密不可分。以西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室为基础研究技术支持，鑫垚公司获批的陶瓷基复合材料制造技术国家工程研究中心为工程转化平台，再到公司的产业化落地，产学研的任何一环都是顺畅的。

“张院士80多岁了，还在为我国材料的发展和应用到处呼吁奔波，她真的是一代国之栋梁。”提起张立同院士，王佳民心生敬仰。

互相尊重和信任是一切合作的前提，西安鑫垚与西工大的产学研合作也是如此。据悉，为强化产学研合作，王佳民还在西安鑫垚的高新基地创新楼内，为西工大超高温实验室的教授们和其他院所的专家们设立了专门的工作室。

03

规划引领，追梦百年企业

“‘鑫垚’两个字放在一起非常厚重，注定要向百年企业看齐。” 

走进西安鑫垚的高新基地，迎面而来的是宽敞的柏油马路和高大的厂房。王佳民介绍道，这样的布局只为打牢基础，做好硬件设施以承载企业的百年基业。

回看这家企业的发展历程，西安鑫垚的产业化之路极其艰辛，公司的“十二五”，王佳民将其定义为“孵化期”。2016年以来，新的规范管理、不断新增的产品型号和新项目、新客户逐步落地，促使这家企业焕然一新，因此他将第二个5年称作“市场培育期”。

眼下，企业已实现阎良基地、高新基地双基地运营，即将进入第三个5年——“十四五”成长期，王佳民向《大国之材》坦言正面临“幸福的痛苦”。如今，西安鑫垚的订单纷至沓来，但由于产能受限，导致目前两个基地的生产能力不足以支撑起客户订单。

目前，公司已启动“十四五”规划，未来5-10年，建设300-1000亩的批生产基地，该基地将打造成为国家级陶瓷复材的智能制造产业园区。

据了解，西安鑫垚的企业愿景是“成为中国乃至世界碳陶行业领导者”。有关“领导者”的说法，王佳民有自己的独到见解。“提出行业领导者不是逞口头之快，企业至少要具备四点基础要素：创新能力比别人强、竞争能力比别人强、盈利能力比别人强、综合性价比远比别人高。”

“一只独放不是春，百花齐放春满园，整个陶瓷复材行业不能仅靠我们一家，我们要做行业龙头，带领行业去拓展应用，这叫领导者、引领者。”

向来严谨的他其实早有计划。放眼未来，除了抓产能提升体量，西安鑫垚还要融合新材料与智能制造，将公司发展为集研发设计、先进制造、智能决策于一体的信息化、智能化、自动化的智慧型企业，成为国内陶瓷基复合材料智能制造标杆企业。

据王佳民介绍，西安鑫垚具有成功的产学研合作经验和优势，后续将把国家工程研究中心打造成国家陶瓷基复合材料的产业孵化平台，旨在快速实现技术变产品、产品变产业。“十五五”西安鑫垚将进入爆发期，形成产业集群效应，带动上下游产业链快速发展，保障国家新一代武器装备升级换代，满足广阔的民用市场需求。

没有夕阳的产业，只有夕阳的企业。放眼陶瓷基复合材料的发展前景，王佳民信心十足：“真正的复合材料是功能结构与材料的复合，随着科技不断进步，材料本身的自诊断、自愈合、隐身等功能或许会慢慢显现出来。”

【个人简介】

王佳民，男，1990年昆明理工大学机械设计专业本科毕业，同年7月，入职航天16所（7171厂）；1997年7月研究生毕业于西安交通大学，获工学硕士学位。1997年7月至2016年7月在航天16所（7171厂），先后从事研发设计和科研生产、市场营销、军工技改、战略规划等工作，期间主持完成《型号产品（零、部组件）外观质量检验标准》等四项标准的编写及评审。2016年7月至今担任西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司总经理。

获得航天16所科技进步奖、优秀论文奖多项，被评为青年岗位能手、优秀共产党员等多项荣誉，获得三项发明专利。2003年被评为硕士研究生导师，培养硕士研究生多名。2013年被推荐为航天科技集团公司战略管理专家。

面对新时代、新机遇、新挑战，他立志永不放弃航天精神，不忘“科技引领、产业报国”的初心，始终牢记“为国家建设贡献力量，为股东投资创造收益，为员工劳动实现回报”的企业使命，践行“诚信担当、创新自强、共赢同享”的核心价值观，朝着百年梦想努力迈进！

【企业介绍】

西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司成立于2011年3月，是以推进张立同院士主持的国家技术发明一等奖项目“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料及其应用技术”的产业化为目的的高新技术企业。

经过近十年的建设和运营，公司现已形成以院士、长江学者、杰出青年基金获得者为学术技术带头人的基础研究、工程化研究、产业化研发三支队伍，可实现陶瓷基复合材料产品的设计、制造、精密加工、无损检测和精密测量等。

公司目前承担着多种武器装备用特种陶瓷基复合材料构件的研制任务，涵盖高推比航空发动机、高性能航天发动机、空天飞行器热防护系统、飞机和地面交通刹车制动系统、核能电站、燃气电站、深空探测器等领域，部分产品已经小批量生产并装备应用。

【产品介绍】

1、C/SiC陶瓷基复合材料结构件

C/SiC材料是一种兼有金属材料、陶瓷材料和碳材料性能优点的热结构/功能一体化新型材料，具有耐高温、低密度、高强比、高比模、抗氧化、抗烧蚀，对裂纹不敏感，不发生灾难性损毁等特点。使用该材料制造发动机的尾喷管以及飞行器的头锥、前缘、边条、副翼、襟翼、舵面、翼面、舱体等产品，具有承载能力强、耐热性能好、抗烧蚀和抗冲刷性能好以及易集成组装等特点，同等规格的产品比金属减重60%-80%。

2、碳化硅陶瓷基复合材料刹车盘

C/SiC刹车盘（俗称碳陶刹车盘）与C/C相比，具有周期短、成本低、强度高、静摩擦系数高、湿态/盐雾下动静摩擦系数基本不衰减等显著优点，是继C/C之后的新一代刹车材料。可用于先进战斗机、高速列车、赛车和跑车等的刹车系统上。目前公司刹车盘已在13种军用机型上使用；民机刹车已进入装机试验阶段，民用汽车刹车大样试验考核通过。

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原文标题：当航天人碰上新材料 这家企业3年逆袭成“独角兽”！

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