石墨烯是“新材料之王”，中国虽非首个研发出石墨烯的国家，但已在石墨烯的多个应用领域结下硕果，迄今形成了40余种新材料，达到了国际领先水准。辉煌的背后，则是中航工业北京航空材料研究院的“创新者”们长达十年的长跑。

    5月11日，调结构·转方式调研行采访团来到北京航材院，探寻石墨烯产品的神奇和它背后的“创新故事”。

杨程博士在介绍石墨烯相关产品

    从军工到民用 多项成果领跑国际

    去年10月，国家主席习近平在访英时曾指出“在当前新一轮产业升级和科技革命大背景下，新材料产业必将成为未来高新技术产业发展的基石和先导”，可见其重要性。

    北京航材院石墨烯及应用研发团队材料学博士王旭东表示：“石墨烯是当前世界上强度最高、导电最好、导热最强的材料，它还有着极强的韧性、很轻的质量。不仅如此，如果科学地在传统材料里加入石墨烯，还能让传统材料的性能大大提升。因此它被称为新材料之王。”

    2004年，曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功从石墨中分离出石墨烯，获得了诺贝尔物理学奖。“相比于其他国家，石墨烯在中国的诞生并不算晚。2008年，航材院便掌握了石墨烯纳米片的制备技术。”据北京航材院石墨烯及应用研发团队杨程博士介绍，目前中国石墨烯生产已有一定规模，且在石墨烯应用领域取得了重要成果。

    “航空航天领域常用到钛合金材料，它能够承受很高的温度，但导热性能却不理想。因此以往的做法往往是在设备上增加很多强散热装置，用机械结构来解决材料上的不足。而如今在钛合金中加入石墨烯，能够让它的散热性能提高200%左右，从而解决了很多问题。”在采访中，研发团队展示了多款石墨烯产品，例如军用领域的防弹材料、飞机零部件，民用领域的空气净化口罩、动力电池等。

    中国经济网了解到，如今航材院的研发团队已系统掌握了航材院系统掌握了高品质石墨烯制备及应用的关键技术，在国际上首次提出了石墨烯隐身材料、防弹材料、增强金属材料、电子封装材料、石墨烯铝导线等应用概念，形成了涵盖石墨烯金属材料和非金属在内的40余种新材料，这将加速传统材料的升级换代，推动装备制造的更新换代。

 添加石墨烯的传统材料

    科研创新团队不论资历 唯能者上

    在人们的印象中，国家战略性科学技术的研究往往由有资历的科学家从事，而航材院石墨烯及其应用的研发团队则是一群充满活力的年轻人。

    “在我们这里，不论资历，谁有能力谁就带领团队。”王旭东认为，这样的机制激发了年轻人对科研的专注和热忱，也是富有效率的方式，“我们评判人的唯一标准就是能力，年轻的研究人员只要专注在石墨烯的某一个应用领域，选定了方向就可以着手去研究。随着研究方向的成长、效果的好坏来配人裁物。”

    如今，航材院建成了多学科交叉、年轻的石墨烯创新团队及技术体系完整、基础雄厚的工程应用研究团队。核心创新团队以年轻博士为骨干，拥有100余人，他们的专业涵盖物理、化学、金属材料、高分子材料、力学等多个学科领域，依靠航材院近60个研究专业，系统开展了石墨烯在各类材料中的工程应用研究。

    据航材院党委书记王亚军介绍，通过创立有利于激励自主创新的人才评价和奖励制度，提升了科研团队创新主体的能力水平、主观能动性和源头创造性，从而造就了可喜的科研创新成果。

    每年要做几百种新材料 创新很忙

    爱迪生发现钨丝之前尝试了1600多种耐热材料，终于点亮了人类的夜空。与所有科研工作一样，石墨烯应用的研发是一项“久久为功”的辛苦活。

    2008年，航材院掌握石墨烯纳米片制备技术；2009年，成功研制出大尺寸石墨烯薄膜；2010年，石墨烯纳入中航工业集团重点创新战略举措；2012年，航材院石墨烯及应用研究院中心成立……从开始研发至今已有十余年时间，石墨烯及其应用产品的技术一步步成熟，而亦有科研人员从青年熬成了中年。

    在接受采访时，面对着眼前各式各样的石墨烯产品，王旭东感慨：“你们现在看到的是成功的一瞬间，但我们为此走了十年。”据杨程博士介绍，虽然石墨烯的性能强大，但因为技术、市场和价格等诸多因素的限制，目前国内乃至国际上都未有大规模的运用案例。当前石墨烯的应用，更多集中在对传统材料的性能增强上。而以怎样的方式、将多少比例的石墨烯“加入”传统材料，才能都达到增强导电性、导热性、韧性、强度等目的，需要经过不计其数的实验和失败。

    “创新很忙，我们每天都要尝试新的材料，一年总共要做几百种新材料。从一个想法到做出样品，到形成产品再到商品，每段路都不好走。”王旭东回忆起过去的时光。

    耗时长久，石墨烯产品如今尚无一件能够量产走向市场，创新者们的努力还没有转化成好看的经济数据，但他们的成果却实实在在地提高了发展的质量。