点亮黑夜的“火眼金睛”——中国建材总院防光晕光电玻璃窗研发纪实

近日，一个喜讯传到中国建筑材料科学研究总院有限公司（以下简称“中国建材总院”）：多年研发攻关的“防光晕玻璃系列产品”入选工业和信息化部第八批制造业单项冠军产品名单。

作为微光夜视仪光学输入窗口的主要材料，防光晕光电玻璃窗（AVG）的性能对微光夜视器件的光电转化量子效率、成像品质、工作寿命等具有十分重要的影响。如何让夜视仪看得更远、看得更清晰，始终是总院AVG团队孜孜不倦的追求。他们见证了我国微光夜视及相关微弱信号探测技术从无到有、由弱变强的发展历程。

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从零开始填补空白

中国建材总院防光晕光电玻璃窗相关技术研发始于2000年前后。当时微光夜视器件在成像过程中出现了难以消除的杂散光，严重影响了整体成像质量，因此迫切需要AVG同时具备有效区光学透过而非有效区消杂光的双重功能。这对于高透过率的光学玻璃来说是一项巨大的挑战。

中国建材总院承担了这项技术的攻关任务，研发团队在没有任何相关技术资料的条件下，基于多年在特种功能玻璃领域的技术经验积累进行反复试验，探索了不同体系玻璃熔合等技术方案，虽然消除了大部分杂散光，但是由于界面处产生了新的光反射，无法满足使用要求。于是研发团队从头开始，对玻璃配方、熔制成型、二次处理等进行了系统研究，最终发明了玻璃黑化技术，实现了同一玻璃基底上不同区域位置分别达到高透过和高吸收的性能特点。

这项技术具备完全自主知识产权，填补了国内空白。2023年6月，中国光学工程学会组织对该技术和产品进行了成果评价，专家组一致认为技术成果难度大、创新性强，具有自主知识产权，核心技术自主可控，解决了关键材料“卡脖子”问题，整体技术达到国内领先水平，也让我国微光夜视器件水平达到了国际先进。

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聚焦提质增效厚积拼搏之力

2012年开始，市场对AVG产品质量、性能提出更高要求，需求量也大幅增加，某集团领导亲自到中国建材总院传达了“特殊任务”，必须保质保量按期供应，否则会影响相关高新装备的配套。当时，中国建材总院AVG产品仍属于小批量供应状态，年生产能力仅有几千件，质量性能也达不到用户单位新的要求。

为此，中国建材总院成立了防光晕光电玻璃窗攻关团队（以下简称“AVG团队”），集智攻关。在攻关初期，大家在如何“保质保量”完成用户配套急需上陷入了困境。经过一段时间摸索，大家逐步形成了共识，将“质”和“量”一分为二先后解决，先解决“量”的问题，优先满足用户配套急需，再通过大批量制造过程中暴露出的问题来解决“质”的问题。在这一思路指导下，团队深入生产一线，带领各道工序加班加点，昼夜倒班紧跟技术状态，所有设备满负荷运转，在不添加人员和设备的情况下，当年实现了产量增长5倍。在提量的过程中，团队逐渐摸清了各道工序的堵点、卡点、难点，找准了攻关方向和目标，大家白天在生产线盯产量，晚上加工研讨交流做实验，经过三个多月的攻关，将AVG产品性能、合格率提升了30%以上，实现了质和量的同步提升。

玻璃熔制的温度常常要到1400℃以上，尽管做了保温防护处理，但炉膛附近的温度仍有200℃～300℃。夏天，只要一进入熔化车间，身上就汗如雨下。如此恶劣的工作环境，很多人望而却步，而AVG团队人员却没有退缩过，不断地尝试各种不同体系玻璃材料的熔制成型。

AVG的光学加工指标要求极高，其中表面要求0级光洁度（无缺陷），光圈3个以下，外形极其复杂，尺寸精度高，部分尺寸精度达到±0.015mm，导致生产工序繁琐，生产周期长。通过对生产流程的熟悉、不断细化和深入探究，大家发现影响综合成品率的环节越来越多，需要改进的地方越来越多，要提高产品的质量就得从细处着手，不断地找出问题解决问题，再发现问题解决问题。

生产规模不能无限扩大，提高产品合格率显得尤为重要。针对合格率低、波动大的问题，AVG团队重新制定了所有生产工艺，团队成员分头行动，各有侧重解决相应的技术难题，同时走出去向优秀的光学加工企业和核心的光学辅料厂家学习请教，重新验证选用各种光学加工辅材，推翻了很多原有工艺和不合理的设计理念，针对同型号处理设备明确了不同设备工艺参数的具体差异，拆分不同的工艺控制指标至各工序，制定每道工序的工艺操作文件及验收标准，增加工序间交接检验，后道验证前道，细化了每种辅料的入厂验证流程和标准，制定出厂前全面检验流程等。

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真抓实干传承工匠精神

功夫不负有心人，通过一年系统化的改进工艺、细抓流程，产品合格率和产量稳步提高，各项性能指标全面提高。正是因为产品的性能优异、产量增加、质量稳定，2014年，中国建材总院第一次接到国外一流夜视仪制造厂家的小批量防光晕玻璃订单，团队老师傅带领年轻的团队成员进行技术攻关生产团队日夜兼程消化图纸、制定工艺，经过一个月的攻关，赶在国外客户现场考核前完成了400件订单。国外客户的首次考核验证顺利通过，团队的工作效率、奋斗精神也得到了用户认可。经过近半年的技术交流、工艺改进，产品质量、供货能力、现场管理等全面满足了客户的要求，顺利进入国际市场。在与国外客户合作的过程中，AVG团队逐步完善了全面质量管理体系，推行6S现场管理方法，管理水平得到了明显提升。

国内客户对产品也不断提出新的性能要求，新一代的微光夜视器件采用了全新技术方案，从传感器类型到制备工艺都发生了巨大变化，技术团队没有囿于现状，也没有害怕困难，积极主动与客户进行技术对接，提前进行新型AVG的设计和优化，每一年都会对研发型号产品进行多次技术迭代，有力地推动了我国新型微光夜视器件的发展，实现了产量和性能的稳步提升。

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开放合作携手实现共赢

近年来，国内外用户对产品各项指标的要求不断提高，需求量逐年增加，同时原料、用工成本越来越高。面对“内忧外困”，团队加大自动化、智能化生产技术和设备的投入，同时加强了管理技术人员配置和培养，加大研发力度，先后有多位科技人才加入了团队，增强了人员技术储备，为进一步发展夯实了基础、提供了保障。随着团队逐渐扩大，技术实力不断提高，对原有生产工艺进行了全面革新，在生产过程陆续引进采用CNC数控加工设备、非接触式尺寸检测仪等高端设备，产品质量性能、合格率、一致性得到了大幅度提高，产能得到了增加，并率先推动国内外客户入司检验实行AQL抽检标准。经过几批次验证，中国建材总院提供的AVG产品入司合格率达到了99.98%以上，接近“免检”水平，大幅降低了客户的入司检验成本，连续多年荣获用户单位“优秀供应商”，实现了共赢。

20多年来，中国建材总院AVG团队始终深耕于防光晕光电玻璃技术进步和性能提升一线，历经多次技术迭代，从材料设计、关键技术和成套装备等方面实现了全面突破和产业化，已获国家授权发明专利20余项，荣获建筑材料科学技术奖科技进步奖二等奖、中国材料研究学会科技进步奖二等奖、全国机械冶金建材行业职工技术创新成果特等奖等科技奖励多项，入选工信部第八批制造业单项冠军产品。

新材料、新技术、新工艺、新装备不断拓展着人们对微光世界的认知边界，也处处展现着AVG团队的创新能力和科技创造的无穷魅力。未来，AVG团队也将持续砥砺奋进，不断攻坚克难，努力成为新一轮促进产业进步的重要力量。

今天的中国建材总院，创新活力奔涌，发展日新月异，仍在加强科技创新和提质增效深度融合，拓展发展新空间，培育发展新动能，让攻坚克难这个“关键变量”转化为高质量发展的“最大增量”。

采编：《中国建材》杂志

内容来源：中国建材总院