导语：为深入贯彻新时代科技强国、人才强国战略，坚持面向国家重大需求、面向国际建材科技前沿、面向国民经济主战场、面向人民生命健康的科技创新方向，围绕建材行业科技创新方面“突破”和“领军”两个关键维度，2021年，中国建筑材料联合会首次发布了建材行业年度“十大科技突破领军企业”和“十大科技突破领军人物”。

　　这些年度领军企业和领军人物是全行业落实“宜业尚品、造福人类” 建材行业新发展目标的缩影，对突破“卡脖子”瓶颈、推动建材行业绿色低碳、安全高质量发展发挥了重要作用，在全行业和社会上产生了广泛和积极的影响。

　　为进一步发挥先进的示范带动作用，讲好建材行业中不断涌现的科技企业和科技人物的创新故事，更好地树立科技创新典范，推动行业科技创新进步，中国建筑材料联合会和主管主办的《中国建材》杂志特同时开设专栏，力求走进企业，走近人物，挖掘先进企业和先进人物背后的生动故事，多角度报道他们的突出成就和重大贡献。

　　卫星遥感技术的迅速发展，把人类带入了高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率对地观测的新时代。遥感技术并不神秘。简单理解，就像在卫星上安装一台功能强大的望远镜，通过图像分析获取想要得到的数据。而空间光学成像系统可看作这台望远镜观测太空体系的“眼睛”，空间反射镜则是眼睛的“角膜”。

　　自1609年伽利略发明天文望远镜以来，光学系统观测能力的不断提升，离不开一个关键因素——口径。要想看得更清、看得更远，就要比别人的眼睛更亮。中国科学院上海硅酸盐研究所黄政仁研究员带领团队突破重重难关，研制出目前国际上在轨最大口径的碳化硅单体反射镜镜坯，让中国航天器看得更远、更清。

　　攻坚克难迎挑战

　　黄政仁自1987年开始从事先进结构陶瓷和陶瓷基复合材料领域的研究工作，在先进碳化物陶瓷材料的成型、制备、烧结、结构设计和性能调控等方面建立了系统的理论体系，从材料复相设计、晶界设计、应力设计、结构设计等角度发展出了一大类具有不同性能特点的先进碳化物陶瓷材料，发展了以碳化硅为主的先进碳化物陶瓷材料的反应烧结、常压烧结、热压烧结、热等静压烧结、化学气相沉积（CVD）和化学气相渗透（CVI）等一系列烧结和制备技术；着重研究解决了碳化物陶瓷的成型技术，包括流延成型、凝胶浇注成型，以及粉体表面改性基础上的大尺寸复杂形状部件的干压成型技术、3D打印碳化硅陶瓷及其复合材料，同时在多孔陶瓷、超高温陶瓷以及陶瓷材料的表面改性和连接（焊接）技术方面取得了重要进展。在国内外重要学术刊物发表论文300余篇，申请专利200余项，授权100余项。

　　从2001年第一次对外公布碳化硅空间光学反射镜材料研究进展开始，到2004年5月国内首个自主研发大口径碳化硅空间反射镜材料研制成功，黄政仁带领先进碳化物陶瓷材料研究团队，打破低迷的先进陶瓷研究困境，实现了国际新材料领域的弯道超车。

　　大口径空间反射镜是空间望远镜最重要的组成部分，也是制约空间望远镜发展的一个关键因素。为此，黄政仁团队在原“863”项目的支持下，打通轻量化碳化硅反射镜研制关键技术，首次于2005年年初，按照工程应用要求研制出合格的500毫米以上轻量化碳化硅反射镜，通过光学加工、镀膜、环模试验考核，为我国自主研制大口径轻量化碳化硅反射镜探索出成熟的工艺和技术路线。

　　“这是我国首次实现了满足工程应用要求的大口径轻量化反射镜的国产化。长期以来，但凡涉及300毫米以上的空间反射镜材料，不论是熔石英、微晶玻璃还是碳化硅均需要进口。这意味着，我们能拿到的资源很有限，甚至是耗费大量的资金购买人家淘汰的材料。”正是基于对国家材料发展的紧迫认识，黄政仁团队瞄准最终的工程化应用，确定了满足反射镜光学性能要求的碳化硅材料体系和制备技术路线，以期进一步优化材料研制技术参数、提高材料性能。

　　2004年5月，黄政仁团队实现了国内第一款520毫米碳化硅反射镜材料的研制。“然而，仅仅将反射镜材料做出来是远远不够的，接下来还需要通过镜面加工、振动试验、环境试验等环节来验证材料的无缺陷和应用可靠性。”直到2005年3月，终于用首创技术方案研制出满足工程应用需求的碳化硅反射镜，真正实现了大口径空间轻量化反射镜的自主研制。黄政仁团队与其他技术单位合作，通过振动试验、环境模拟考核、成像质量考核等证明了其研制的碳化硅反射镜能够满足航天的高可靠性要求，也证明了自身队伍具备新一代空间光学材料研制能力，扭转了我国空间遥感领域大尺寸反射镜完全依赖进口的被动局面。

　　2006年，在完成国内第一块大口径空间反射镜研究，并完成“风云四号”卫星扫描成像辐射计反射镜研制任务后，先进碳化物陶瓷材料团队在黄政仁的领导下，立足国家、行业需求逐步形成材料研究、工程化技术支撑体系。

　　2009年，搭载着黄政仁团队成果——第一块国产大口径碳化硅反射镜的“遥感卫星八号”正式升空，实现了国产大尺寸碳化硅反射镜在工程任务上的首次成功应用，同时代表着我国在空间遥感领域再添“利器”。

　　乘势而上勇向前

　　随着“高分二号”“高分四号”“高分五号”“高分六号”“高分七号”“高分九号”“风云四号”以及商业高分辨率遥感卫星高景系列卫星的发射，中国空间遥感真正迎来了高清时代。

　　2009年以后，团队在前期研究基础上将反射镜主要研究方向转向米级大尺寸碳化硅陶瓷反射镜的研制和质量跟踪管理，一方面进一步研制更大尺寸碳化硅陶瓷反射镜，另一方面提高碳化硅陶瓷反射镜的成品率和可靠性。研究成果连续获得2011年上海市技术发明一等奖、2012年国家技术发明二等奖、2012年军队科技进步二等奖，负责团队获得中国载人航天突出贡献集体、2014年科技部“创新人才推进计划重点领域创新团队”等荣誉。

　　自2017年以来，黄政仁又带领团队聚焦“1.5米量级空间轻量化碳化硅反射镜镜坯制备关键技术及应用”的攻关研究，攻克了批量化匀质粉体制备技术，解决了常压烧结碳化硅反射镜大尺寸难成型、易变形、大收缩难题，研制出目前国际上在轨最大口径为1.5米的碳化硅单体反射镜镜坯，减重率高达91%。经专家鉴定，总体技术达到国际先进水平，其中部分技术居于国际领先水平。

　　黄政仁告诉记者：“2017～2019年，团队加强了大尺寸轻量化碳化硅反射镜工程化研制平台的建设，形成2000毫米以内尺寸空间轻量化碳化硅反射镜的高效快速制备技术和工程化研产能力，以及3000毫米超大尺寸碳化硅反射镜研制能力，全面满足国家战略需求。”

　　2019～2021年，黄政仁团队承担委托研制合同总额达1.50亿元，彻底改变了我国大尺寸反射镜材料依赖进口受制于人的被动局面，为我国气象监测、陆地/海洋资源环境探测、灾害预警等空天科学技术的发展作出了重要贡献，具有显著的社会效益与经济效益。

　　“高分十三号”属于地球静止轨道大口径凝视遥感卫星，是新一代光学遥感卫星，与传统需要可见光才能监测的卫星相比，它将不再需要光线协助，而是直接通过微光来对地球进行“全身照”拍摄。该卫星不仅能提供高清晰图片，还能在气象实时监测以及地表通讯提供更多功能，这是人类迄今为止部署在地球同步轨道的分辨率最高的光学遥感卫星。“高分十三号”的成功，标志着我国大口径空间轻量化碳化硅反射镜的研制水平和实际应用水平真正跨入了国际先进行列。黄政仁研究团队不仅为“高分十三号”可见光相机研制提供了多套轻量化碳化硅反射镜，还为“通信技术试验卫星”等空间相机研制提供了大口径轻量化碳化硅反射镜材料，为遥感、高分、资源、北斗、嫦娥、风云等系列卫星研制出100余套200余件碳化硅反射镜。

　　聚力突破谱新篇

　　伴随半导体制备工艺的提升需求，高端微电子装备对设备的稳定性、精密性提出了更高的要求。考虑到微电子装备对于部件尺寸、精密度等超高的要求，黄政仁带领团队充分发挥碳化硅陶瓷低密度、高热导率和低热膨胀系数，以及抗化学腐蚀、抗氧化等系列优点，切实瞄准应用需求，以碳化硅陶瓷反射镜制备技术成果为基础，开发大尺寸高精密常压烧结碳化硅陶瓷部件制备技术，研制、建立微电子装备用大尺寸高精密碳化硅陶瓷部件关键装备平台，完成了大尺寸高精密碳化硅陶瓷制备技术成果转化；形成了年产200套碳化硅部件生产能力，覆盖国内微电子装备碳化硅部件应用需求；突破大尺寸高精密碳化硅陶瓷部件的国外技术封锁，支撑国内微电子装备制造业向更高端、更精密的方向发展，加快我国向微电子强国前进的步伐。

　　与此同时，结合光刻机等高端微电子装备制备发展趋势，针对国内半导体微电子装备制造单位的实际需求，黄政仁团队还准备开展大尺寸、轻量化碳化硅陶瓷部件关键制备技术研究，研制满足国内新一代微电子装备研制所需碳化硅陶瓷基板及其他部件，为10代以上FPD光刻机所需的陶瓷部件的研制奠定基础。此外，针对实现高纯碳化硅体材部件制备的核心技术——“零”添加剂制备技术，在国家重点研发计划重点专项的资金扶持下，黄政仁表示会进一步强化粉体制备精确控制。“现阶段，我们研发的微电子装备使用的碳化硅导轨、基座等已经成功应用，并小批量生产，有实力替代传统的进口产品。在进一步的发展中，我们应深入思考如何将产品质量做得更稳定，怎样建立国际信任关系，并加快技术、产品的推广。”

　　在碳化硅陶瓷热交换材料研究方面，面对工业节能换热领域内的集中问题，先进碳化物陶瓷材料研究团队打破国外技术封锁，在国内率先开展新型碳化硅陶瓷热交换部件的研究开发，不仅发现了高韧性碳化硅、大功率无感导电碳化硅、碳化硅多孔陶瓷等系列碳化物陶瓷新材料，还研制出耐高温、耐腐蚀、长寿命、高效率SiC陶瓷热交换材料，所在院所成为国际上第二家实现产业化的机构，为工业领域能量交换与余热回收利用产业的转型升级提供了关键新材料，申请了多项核心技术发明专利。

　　随着社会对碳化硅陶瓷各种复杂结构－功能一体化器件的需求，黄政仁团队还对碳化硅陶瓷力学、热学、电学、磁学、红外、吸波性能等进行了深入研究，在核材料、膜材料、电子材料等重要领域，充分发挥碳化硅陶瓷材料本身优异的结构特性，围绕影响其功能特性的材料设计制备科学问题，从材料宏微观结构与性能耦合设计的角度，开展碳化硅结构功能一体化研究。在复杂结构碳化硅陶瓷材料成型技术研究方面，已开展了熔融沉积、光固化、激光选区烧结等多种方法3D打印碳化硅陶瓷及其复合材料制备科学研究，提出在3D打印碳化硅陶瓷及其复合材料的基础上，在碳化硅陶瓷及其复合材料表面激光熔覆大面积膜层的新方法，同时对碳化硅陶瓷电学特性和热学特性进行了深入研究，并结合碳化硅陶瓷优异耐腐蚀特性将其应用于红外光源、红外辐射（测温定标源）、热发电等领域。

“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”成绩只代表过去，黄政仁将带领团队继续挑战世界科技前沿，再创崭新篇章。

　　编辑：冯威涛

　　审核：符   玥