顛覆者，來自烏克蘭

從理論與實(shí)驗(yàn)到現(xiàn)實(shí)問題的解決與應(yīng)用，這是特種化合膠凝材料專家團(tuán)隊(duì)“孔雀東南飛”的路徑選擇。

古埃及的金字塔為何屹立數(shù)千年不倒？切爾諾貝利核電站二次封堆時(shí)使用了何種材料？

二者差之千年與千里，但材料學(xué)家們?cè)谘芯拷鹱炙牧夏途眯缘淖C據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)了其間相同的材料結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的特性便是化學(xué)鍵合的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

他們來了

烏克蘭國家工程院院士Pavlo Kryvenko（巴維爾）教授很忙。自從2010年加入深圳航天科技創(chuàng)新研究院（以下簡稱“深航院”）后，他說，自己就像空中飛人，頻繁地飛往中國各省市與其他國家。在深航院，巴維爾教授作為特種化學(xué)鍵合材料研究團(tuán)隊(duì)的帶頭人，不僅來往于國內(nèi)各地做示范工程，作為國際學(xué)術(shù)協(xié)會(huì)的專家，還常常需要主持學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。

巴維爾教授師出名門，其師V.D.Glukhovsky教授是特種膠凝材料體系創(chuàng)始人。他作為V.D.Glukhovsky教授的得意門生，同樣在學(xué)術(shù)界享有盛譽(yù)。

深航院先進(jìn)材料研究所有一支實(shí)力雄厚的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。但身為早期“南飛”的科技創(chuàng)新單位，深航院在新材料開發(fā)領(lǐng)域有著更大的謀劃，要尋求更多的志向“南飛”的領(lǐng)軍專家一道，將研究院的新材料技術(shù)研究推向更高的國際化水準(zhǔn)，而巴維爾教授正是深研院相中的目標(biāo)專家之一。

國際性的學(xué)術(shù)會(huì)議是專家們廣泛交流的平臺(tái)。巴維爾教授與研究院的研究團(tuán)隊(duì)通過學(xué)術(shù)交流，相互了解，彼此欣賞，同時(shí)巴維爾教授也對(duì)中國、對(duì)深圳產(chǎn)生了濃厚的興趣。更為重要的是，深圳市、深航院能為他提供的從實(shí)驗(yàn)室到技術(shù)產(chǎn)業(yè)孵化的資金、研究院有一支志趣相投的研究同仁，為特種膠凝材料應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)提供了廣闊的天地。這深深吸引了他，同時(shí)也使他體會(huì)到了深圳的真誠。深航院的曹海琳教授還告訴本刊記者，巴維爾教授來深圳有幾方面的原因。一是，深圳研究院有研發(fā)的基礎(chǔ)。他非常愿意來深圳工作。這個(gè)體系對(duì)于處于工業(yè)化成熟階段的歐美國家，需求較為穩(wěn)定，而中國是建材生產(chǎn)大國和使用大國。如此，作為特殊膠凝材料，就顯得更有其社會(huì)價(jià)值和歷史意義。

二是，巴維爾教授來到深圳，因?yàn)樗矚g這座城市的人文環(huán)境與創(chuàng)新環(huán)境。深圳市政府的“孔雀計(jì)劃”的確在引進(jìn)人才方面給予了很多物質(zhì)上的獎(jiǎng)勵(lì)和資助，但對(duì)于研發(fā)的人來說，在這個(gè)計(jì)劃中，他們更看重技術(shù)的實(shí)際效果。

事實(shí)上，來深圳的烏克蘭頂級(jí)材料專家不只巴維爾教授一人，還有前蘇聯(lián)銀質(zhì)勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)芦@得者Oleg Petropavloskyi博士、烏克蘭總統(tǒng)獎(jiǎng)、烏克蘭杰出青年科學(xué)家獲得者Oleksandr Kovalchuk博士等5位核心研究人員，其中不乏與巴維爾教授有著30年交情的老朋友。正是由這5位核心成員組建的30人特種化學(xué)鍵合膠凝材料研究團(tuán)隊(duì)，在特種膠凝材料世界領(lǐng)先的路上穩(wěn)步前進(jìn)。

西學(xué)東漸

巴維爾教授表示，研究的特種膠凝材料主要以工業(yè)固體廢棄物如礦渣、尾礦、粉煤灰等為主要原料制備而成，該材料產(chǎn)品可廣泛用于道路、橋梁、建筑等工程設(shè)施建設(shè)，尤其適用于工程設(shè)施的搶修和快速建設(shè)、高品質(zhì)海洋工程結(jié)構(gòu)、危險(xiǎn)固廢物的固化處理等。這種膠凝材料不同于一般的水泥材料，一方面生產(chǎn)過程不需要燒結(jié)，減少能耗、而且無二氧化碳和粉塵的排放，真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與清潔生產(chǎn)，另一方面該材料體系性能優(yōu)異，在耐久性、抗?jié)B性、強(qiáng)度性能方面具有卓越的表現(xiàn)，是一種具有優(yōu)異性價(jià)比的新型材料。

正是基于以上的種種優(yōu)勢(shì)，這種材料于60年代已開始在俄羅斯廣泛使用。巴維爾教授說，從開始使用到現(xiàn)在雖然僅僅50年，但是該材料體系性能突出，耐久性、抗凍融性等表現(xiàn)已博得廣泛的認(rèn)可。目前，世界范圍有不少國家都在開展該材料產(chǎn)品的研發(fā)。目前，烏克蘭有兩條生產(chǎn)線，俄羅斯有一條生產(chǎn)線，還有一些西方國家也在推廣應(yīng)用。

1986年切爾諾貝利核泄漏事故發(fā)生時(shí)，由于時(shí)間緊迫，蘇聯(lián)政府草草進(jìn)行了封堆處理，目前封堆石棺需要重新修繕而且電站遺留的核廢料也亟需固化處理。通過歐盟對(duì)各種材料固化效果的嚴(yán)格評(píng)估，巴維爾教授研究的特種膠凝材料脫穎而出，其耐久性高達(dá)300年，固化效率高、核素浸出率低，比法國、德國同類產(chǎn)品低一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，有報(bào)道稱日本也對(duì)該材料體系進(jìn)行了相關(guān)的研究，在日本福島核泄露時(shí)也曾采用該材料技術(shù)。

“但我們希望能更廣泛地運(yùn)用，這種材料能夠消耗很多的工業(yè)廢棄物和建筑垃圾等廢料。這些廢料如果不處理，就會(huì)污染環(huán)境。中國在固廢物的資源化利用方面非常有前途?！卑途S爾教授坦誠，來中國并不是要為了將實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)工作從西方搬到東方，而是要做特種膠凝材料的實(shí)際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。

從西學(xué)到東渡，從理論與實(shí)驗(yàn)到現(xiàn)實(shí)問題的解決與應(yīng)用，這是特種化合膠凝材料專家團(tuán)隊(duì)“孔雀東南飛”的路徑。

產(chǎn)業(yè)化孵化

從道路搶建搶修、海洋工程、危險(xiǎn)固廢固化到節(jié)能保溫材料等，存在巨大的產(chǎn)業(yè)化前景。曹海琳教授介紹，目前團(tuán)隊(duì)主要的工作在海洋工程特種膠凝材料及應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)上。團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了大部分的技術(shù)開發(fā)，1000噸的中試線已經(jīng)正式投產(chǎn)，近期也在準(zhǔn)備做示范工程。今年高交會(huì)，深航院的展區(qū)內(nèi)展示了烏克蘭團(tuán)隊(duì)研發(fā)的海洋工程材料和新型墻體材料。

從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化推廣，孵化的過程基于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的需要。對(duì)于產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，巴維爾教授解釋到，首先，該材料體系的海工產(chǎn)品性能優(yōu)越，耐久性好；其次，這個(gè)材料可以用海水海沙拌制混凝土；再次，它可以實(shí)現(xiàn)快速建設(shè)，對(duì)于島礁建設(shè)尤為重要，節(jié)省時(shí)間和運(yùn)輸成本方面的優(yōu)勢(shì)不可比擬。

“十一五”期間，我國海洋經(jīng)濟(jì)年均增長13.5%。隨著南海開發(fā)、海洋工程建設(shè)上升至國家戰(zhàn)略，這意味著國家對(duì)海洋工程投入規(guī)模的擴(kuò)大。一個(gè)人工島建設(shè)的投入可達(dá)百億元。

深航院相關(guān)人士告訴本刊記者，深航院的特種化學(xué)膠凝材料中試線產(chǎn)能可達(dá)1億至3億元產(chǎn)值，預(yù)計(jì)“十二五”要拉動(dòng)深圳10億至25億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。這只是一部分，下一步還有核安全的材料、核設(shè)施退役治理材料與新型墻體材料研發(fā)?，F(xiàn)在有些研究工作處于基礎(chǔ)研究階段，有些處于應(yīng)用技術(shù)研究階段，還有些處于技術(shù)孵化階段。它們最終將形成型譜化的系列產(chǎn)品體系。

通過工程應(yīng)用和示范工程，以及前期的中試生產(chǎn)，巴維爾教授領(lǐng)軍的特種化學(xué)膠凝材料團(tuán)隊(duì)要構(gòu)建一個(gè)屬于中國的特種化學(xué)膠凝材料體系，并正著手制定這個(gè)材料體系的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。通過標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)立，進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模和擴(kuò)大應(yīng)用市場，兩者形成有效的互動(dòng)。

國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示，中國2011年的城鎮(zhèn)化率為51.27%，按照國際慣例70%-80%的標(biāo)準(zhǔn)，中國在中期內(nèi)還將是建材業(yè)與建筑業(yè)大國。新型節(jié)能建材的需求擁有廣闊的市場空間。

“十二五”新材料產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)總產(chǎn)值將達(dá)到2萬億元，年均增長率超過25%。站在國際化起點(diǎn)上，深航院先進(jìn)材料研究所的型譜化的系列產(chǎn)品體系成為構(gòu)建“十二五”戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)目標(biāo)的有機(jī)因子。