作为我国铍研究领域的第一位博士,学术带头人,他以精湛的业务水平,出色的专业素质,扎实的学识功底和执著、严谨、求实的工作作风,长期聚焦铍这个重要且有毒的关键材料的研发和产业发展。

钟景明,1963年出生,教授级高级工程师,中国有色集团稀有金属特种材料国家重点实验室主任,历任西北稀有金属材料研究院院长助理、院长、中色(宁夏)东方集团有限公司总经理、董事长、党委书记,曾兼任宁夏科协副主席、中国有色金属加工工业协会副理事长等职;发表论文70多篇,其中SCI、EI收录23篇,主编专著1部,授权发明专利29项;获得国家技术发明二等奖1项,省部级科技进步一等奖5项、二等奖4项;先后荣获宁夏优秀青年、宁夏经济人物、自治区成立四十周年有突出贡献的专家,全国五一劳动奖章获得者,享受国务院政府特殊津贴。

他业务精湛,专业素质强,从事稀有金属材料研究30余年,以稀有金属铍、钽、铌金属及合金材料为研究方向,先后承担了国家科技重大专项、863计划、国家自然基金、国际科技合作、军工配套等科研项目,研究开发了武器级铍材、惯性仪表级铍材、反应堆铍材、卫星用铍镜、核电站用锑铍芯块、高纯钽靶材、ITO靶材等新产品,填补了多项国内空白,为我国的航空航天、核工业、电子工业的发展做出了突出贡献。

 

赤子之情,扎根西北塞上艰难创业

1965年,根据中央三线建设需要,冶金工业部将北京有色金属研究院钽铌铍相关的部分研究室搬迁到宁夏石嘴山市,成立了905厂和第三有色金属研究所。经过自力更生,艰苦奋斗,企业在建厂短短的几年内,先后建成了我国第一条年产4吨铌、40公斤铍和6吨钽粉的生产线,结束了我国不能工业化生产钽粉的历史。多年来,中色(宁夏)东方集团有限公司(原冶金部905厂,简称“中色东方”)先后对钽、铌生产线进行了多次技术改造,快速提升了钽铌冶炼技术;完成了反应堆用铍材和武器级铍材的研制,保证了我国使用铍材的战略武器成功发射,并使我国原子能反应堆用铍材达到了国际先进水平;风云一号气象卫星用铍摆镜,达到了国际同类卫星水准,填补了我国航天遥感领域的一项空白。中色东方先后圆满完成了航空航天、核工业、战略武器等多项国防军工用关键材料研制任务,受到党中央、国务院、中央军委的表彰。钽工业跻身世界三强,主导产品钽粉钽丝分别占国际市场份额第三位和第一位。

80年代初,由计划经济向市场经济转轨是905厂最艰难的时期,在1981年全国军工订货会上只拿到250克钽粉的订单,1500余人的企业何去何从?“孔雀东南飞”,一大批知识分子先后离开905厂前往大城市和东南沿海发展,企业经营举步维艰。就在这个背景下,1984年,21岁的钟景明从中南矿冶学院金属材料专业毕业,告别了风景秀美的江西老家,背起行囊,自愿申请来到了西北贺兰山下的宁夏有色金属冶炼厂(西北稀有金属材料研究院)工作,一干就是36年。

在钟景明及其团队的努力下,经过几代人的奋斗,肩负发展民族钽铌铍工业的使命,中色东方实现了由小到大、由内到外、由弱到强的变革,在石嘴山这片曾经遍地不长草、风吹石头跑的戈壁滩上,团结拼搏,艰苦创业,建成了中国稀有金属钽铌铍等新材料产业的生产、科研基地。

 

家国情怀,奉献国防军工无怨无悔

金属铍具有密度低、熔点高、比刚度大的特点,具有所有金属中最小的热中子吸收截面,热性能优异,对红外线的反射率高达99%,在战略武器、航空航天、研究/实验反应堆、惯性导航等领域有重要的应用。特别是在关系到国家安全和战争胜负的战略武器上,铍是唯一或首选的材料。因此,通过研究完成国家重大配套任务,可有效提升我国武器装备、惯导系统、核工业、科学探测等领域的技术进步,进一步增强我国国防军事实力和综合国力。

钟景明刚参加工作就分配到了铍材研究所从事真空热压铍材的研究生产,先后参加了“风云一号”气象卫星用铍摆镜、微型反应堆用铍组件和战略武器用铍材等研制工作,获得中国有色金属工业科技进步一、二等奖各一项。

2001年钟景明获工学博士学位。作为我国铍研究领域的第一位博士,学术带头人,他以精湛的业务水平,出色的专业素质,扎实的学识功底和执著、严谨、求实的工作作风,长期聚焦铍这个重要且有毒的关键材料的研发和产业发展。

惯性导航系统具有自主、隐蔽,信号实时、连续、不受干扰,不受时间、地点、环境限制的特点,广泛应用于航空航天航海的高精度导航领域。铍材的应用能大幅度提高惯性器件的各项性能,应用铍材料作为结构主材的陀螺仪和陀螺加速度计等机械式惯性仪表,代表当今及未来惯性技术发展的最高水平。美国在民兵系列洲际导弹、战斗机和波音飞机上都普遍使用铍制惯性导航系统。由于铍的相关技术高度保密,因此该领域的研究必须完全依靠自主创新。2008年以来,为了实现我国惯性导航系统关键部件的升级换代,提高武器系统的精度,在国家军品配套项目支持下,钟景明组织团队开展了相关材料的研发工作。团队开展了高纯超细铍粉末制备、铍材等静压成型工艺、铍材各向同性控制技术等研究,攻克了超细铍粉末制备及粉末均匀化、氧化铍及微合金相分布和铍材内部残余应力控制等技术难题,使铍材的抗拉强度从430MPa提升到了550 MPa以上,1μm的微屈服强度从40MPa提升到了100 MPa,达到国际领先水平,大幅提高了材料的稳定性和各向同性,突破了新一代惯性仪表级铍材制备的关键技术,填补了国内空白。产品在我国多个型号的战略武器上成功应用,提升了我国惯性导航关键材料的自主保障能力。

为摆脱我国大尺寸扫描反射铍镜长期依赖进口的现状,以钟景明为带头人的创新团队开展了自主研发工作。项目设计了新型冷等静压包套,设计加工了大尺寸异形热等静压包套,解决了冷热等静压包套焊接、粉末充填等难题,研发了适应大尺寸材料成型固结新工艺和精密加工工艺,制备出了性能优于进口产品的大尺寸铍镜,尺寸扩大到原有产品的189%,重量轻量化达71.78%,实现了进口替代。

高铍铍铝合金结合了铍轻刚度大和铝延性好的优点,广泛用作航空航天结构件和反射镜材料。钟景明团队首次开展了我国铍铝合金数值模拟、精密铸造和粉末冶金技术研发,产品性能满足国防军工需要,填补了国内空白,有效提升了我国铍铝合金材料的自主创新和自主可控能力。

钟景明带领的铍及铍合金研发创新团队,多年来先后为战略武器、核反应堆、航空航天等国家高新武器工程研制了大量的高性能铍材。由于在国防军工领域做出了重要的贡献,所在单位西北稀有金属材料研究院被国家五部委授予了“高技术武器装备发展建设工程突出贡献奖”和宁夏回族自治区创新争先团队奖。

 

躬耕前行,推进铍产业高质量发展

聚变能是最终解决人类能源和环境问题的主要途径之一,国际热核聚变实验堆计划(ITER)旨在实现聚变能的商业化运用。中国作为ITER的成员国之一,承担了提供包括第一壁板等相关材料的使命。2006年钟景明主持了国家863计划项目“国际热核聚变实验反应堆(ITER)第一壁板用热压铍材研制”,开展了洁净铍锭铸造、冷流冲击粉末制备及控制、真空热压铍材固结成型、残余应力消除等研究试验。历经5年研究,将材料的纯度由98.5%提高到99%以上,延伸率由1%提高到3%以上,产品的力学、热学和物理性能全面达到ITER用铍材规范要求。2010年2月他和团队研制的CN-G01级铍材正式通过ITER组织的认证,使中国成为ITER认可的铍材供应商之一,近期又在欧盟ITER第一壁板用铍的采购招标中成功中标,提升了中国铍材在世界同行业的竞争力和影响力。

锑铍芯块作为核反应堆中二次中子源组件的核心元件,对反应堆的安全启动发挥着至关重要的作用,俗称“点火钥匙”。为推进我国核电建设的自主化能力,打破关键技术和材料依赖国外的现状,2012年上海核工业设计院引进了美国先进三代核电站用锑铍芯块元件,即AP1000核电站用锑铍芯块。为了解决AP1000核电站用芯块制造技术的自主、国产化,公司开展了三代核电用锑铍芯块工艺技术的研制攻关。该产品在研制过程中技术难度大,尤其对模具设计和制造以及装备的要求很高。攻关团队在钟景明的带领下,攻克了重重技术难关,于2014年成功完成了第三代锑铍芯块的研制,实现产品的国产化。

近年来,钟景明和他的团队还先后研制了“慧眼”卫星用铍窗、探测器用铍箔、高通量反应堆用铍组件等产品,建成了我国第一条高精度、大卷重铍青铜合金板带生产线,为我国铍及其合金产业高质量发展奠定了良好基础。

 

追梦求索,为中国半导体材料的崛起勇于担当

作为国家钽铌特种材料工程技术研究中心学术带头人,近十年来钟景明致力于研究高性能钽材料。2009年以来作为项目总负责人承担了国家科技重大专项(“02”专项)《极大规模集成电路300mm硅片工艺用溅射靶材研发与产业化》项目及课题。作为总指挥,项目在他的带领下集中了8家企业、多家科研院所及大学的资源及科研力量,以项目为载体,以企业为核心,形成多单位、多地区联合攻关的“大兵团作战方式”,集中力量办大事;以“创新联盟”和“协同创新”为新途径,成功研发出90~65nm、45~28nm 集成电路用高纯钽、铜、铝、钛金属靶材,突破了国外的技术壁垒和产品垄断,改变了中国集成电路材料完全依赖进口的局面。首次实现了300mm硅片工艺用高纯钽、铜、铝、钛金属靶材制备的国产化,建立了完整的从原料到溅射靶材制备的特色产业链,提高了产品的技术附加值,提升了我国集成电路制造装备、工艺及材料技术的自主创新能力。产品通过了中芯国际、台积电、江阴长电等用户的认证和批量使用。

 

傲雪凌霜,潜心应用基础研究攻坚克难

媒体界有很多关于钟景明的个人专访,记录他在中色东方担任总经理、董事长、党委书记期间如何带领公司取得傲人成绩。人们也总是习惯将目光集中在最辉煌、灿烂的地方。然而对于一个取得不菲成就的科研人员而言,一段黯淡而艰苦的学习和研究经历却是必修课。严谨且有影响力的学术和研究成果无法一蹴而就,唯有苦心孤诣,方能厚积薄发。中色东方是我国唯一的铍材研究与生产基地,由于铍的研究高度保密,没有国内外技术可借鉴,完全依靠自主研发。钟景明和他的团队扎根宁夏,长期致力于这个令人“谈铍色变”的有毒金属材料研究及产业化工作,用心血浇灌古莲的胚芽,迎来了我国铍产业的昂首怒放。

除了开展铍及铍合金相关工艺、技术和产品的研发,钟景明还特别重视铍及铍合金应用基础研究,承担了3项国家自然基金“金属铍微屈服行为及机理研究”、“残余应力及夹杂相对铍断裂力学性能的影响”和“金属铍形变和断裂行为及其机理研究”项目。特别是其主持的我国铍材方面的第一个国家自然基金项目“金属铍的微屈服行为及机理研究”,是我国首次全面进行的金属铍材基础研究,也是对我国铍材微观组织、性能与工艺的首次探索研究,开创了我国铍材料的研究开发由应用型为主转向兼顾基础理论研究,为提升我国金属铍材料向高性能发展奠定了基础。

在多年从事稀有金属应用基础研究的过程中,钟景明深刻认识到基础研究工作的重要性,任何有高技术高附加值的产品,前期必然投入大量的基础研究工作。如果无法掌握材料性能变化的机理,知其然而不知其所以然,在生产实践过程中只能摸着石头过河,研发出的产品也无法保障其性能质量的稳定性和一致性。为了改变应用基础研究薄弱的局面,他在组织团队成功组建国家钽铌特种材料工程技术研究中心的基础上,又在2015年9月30日经国家科技部批准,组建以稀有金属“铍”为主的稀有金属特种材料国家重点实验室,并担任实验室主任。实验室研究方向属新型功能材料领域,重点围绕我国稀有金属特种材料铍、钽、铌、铟,开展应用基础研究和竞争前共性技术研究。5年来,实验室围绕着国防军工、航空航天、战略能源及大科学工程的要求,通过自主研发及对外开放合作研究,开展了铍等四种金属及合金材料的应用基础研究和关键共性技术研究,攻克了多项技术难题,解决了相关科学问题,为我国相关特种材料技术水平的提升起到了重要支撑作用。

 

鲲鹏展翅九万里,中色东方经过多年的艰苦创业、自主创新,赢得了世界钽行业三强和中国唯一的铍材加工基地的战略地位,成为中国有影响力的新材料产业基地。企业拥有稀有金属特种材料国家重点实验室、国家钽铌特种材料工程技术研究中心、国家企业技术中心、博士后科研工作站等创新平台。从手机、笔记本电脑到极大规模集成电路,从神舟飞船、探月工程到二代战略武器等国防军工用关键材料,无不闪烁着钟景明和905人扎根西北、报效祖国的拳拳之心。未来在钟景明和他的团队努力下,中国钽铌铍工业将在浩荡的市场大潮中,续写高质量发展的新篇章,为中国有色集团打造国际一流的矿业企业作出更大贡献。