百年清华

地处赣东北的景德镇不仅是我国闻名中外的瓷都，鲜为人知的，她还是直升机研制基地。直升机在民用与军用领域都有着重要用途。其有机动性好、能垂直起降、空中旋停等优点，但其飞行高度低、速度慢，容易受地面轻武器攻击，因而军用直升机需装备防护装甲。提高军用直升机的防护水平已成为我军增强作战能力刻不容缓的课题。

二十世纪末期， 景德镇开始研究新型高强轻质防弹陶瓷复合装甲，我作为陶瓷研究所的总工程师与其他三位同事负责碳化硼陶瓷的研制工作。

高温超硬碳化硼防弹陶瓷材料在我国是一个全新的课题。防弹复合装甲其关键是防弹陶瓷，其面对的是高射机枪射出的12.7mm、弹速为800-900米/秒穿甲燃烧弹的射击。陶瓷面板处在防弹复合装甲最前面，承受着高速弹头80%的动能，研制难度很大。在研究碳化硼防弹陶瓷材料的初始阶段，我们曾在专利库中寻找相关资料，可根本检索不到。发达国家不但不卖产品，连技术资料也保密。碳化硼材料熔点达2350℃，江西省没有超过1800℃的高温电炉。鉴于此况，我和陈汴坤教授只好把研究场地移到北京，借助首都的人才及设备资源来完成课题。我在母校学的是自动控制专业，面对该课题只有向书本学习、向内行请教。另一方面，为了获得国家发改委、经贸委、科技委的立项支持，我在两年时间内编写项目建议书、可行性报告与鉴定文件达十几万字，阐述陶瓷防弹机理、经济和技术可行性及市场预测等内容，从理论和实践上都得到了锻炼。

碳化硼陶瓷研究第一个难点是增韧问题。碳化硼陶瓷硬度仅次于金刚石，但脆性大，如不解决增韧问题便无法应用。兼顾韧性与硬度之间的矛盾关系，往往需通过实弹打靶来摸索。为了测定断裂韧性指标，需制备70x3x4mm细长的试条。这看起来是十分简单的事，但由于碳化硼陶瓷的脆性和硬度高、加工难度极大。半个月时间我跑遍了北大物理系、地质系、北京钢铁研究院、有色金属研究总院等相关单位寻求帮助，最后还是在母校找到了解决办法。碳化硼陶瓷研究第二个难点是烧成，其在2350℃的高温才能达到熔点，用什么设备来烧制？开始时，我们选择热等静压炉来烧结。而使用该设备就必须解决包套问题。围绕着承受高温高压的包套材料的选择、加工、焊接、检漏问题，花费了我们大量的心血。我们采用过钨钼合金薄膜材料、电子束焊接与核检漏仪检漏最先进的材料与技术，但都未能取得成功。碳化硼陶瓷研究第三个难点是解决烧成中制品的开裂问题。碳化硼陶瓷在配方不佳、原料水份偏高、升温降温曲线不合适都会造成开裂。此问题曾困扰我们多日。每到关键时刻，都得到母校老师的帮助。在热等静压炉烧结失败后，材料系胡晓清老师向我推荐了热压烧结工艺，为项目研究指引了新的方向。正因为改变了工艺流程和配方，经过多次试验与打靶，本项目终于获得成功。

为了建立防弹陶瓷批量生产能力，我们利用引进的内资到西方发达国家去引进设备。当一台造价为7 0 0余万元的大型热压机到位后，由于对其性能不甚了解，技术人员半年时间内没烧结出一片合格的产品，严重影响直升机研究项目的进度。在这关键的时刻我又向母校老师求助，再次得到支持。如果我们进度再慢上一个月，直升机防弹装甲就又要修改方案重新使用落后的钢铁装甲材料。如今，看到一架架装上新型防弹陶瓷复合装甲的军用直升机交付使用，作为清华学子，能在国防建设中参加填补一项国内空白的工作，我感到自豪和幸福。

近十几年来， 我从所学自动控制专业到转行搞高技术陶瓷，一切从零开始，每当工作中取得一些实效，我都深深感谢母校对我们的“自强不息、厚德载物”精神传授以及多学科基础课程教育、实际动手能力的培养。毕业三十年，弹指一挥间，让我们再干一个新的三十年，用新的成绩来向母校汇报！

（郑新华 73级精仪 《清华人》2007年第2期）