www.188betkr.com 讯在2017年的一次央企成就展览上,时任国务院副总理、国家新材料产业发展领导小组组长马凯在听取了中国建材集团负责人的情况汇报之后,高兴地说,“中国建材可以叫中国材料了”。此前,很多人对中国建材集团的印象还停留在一家生产水泥的大型建材企业;而如今,中国建材集团已成为中国新材料产业的领航者了。
“新材料产业”包括新材料及其相关产品和技术装备。其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。近年来,我国新材料产业取得长足进步。从国内新材料产业的代表企业——中国建材集团身上,我们可以一睹国内新材料产业的发展现状和未来趋势。
热等静压氮化硅陶瓷轴承球
近几年,随着我国高端装备、新能源、电动汽车等新型产业的快速发展,对高端热等静压氮化硅陶瓷球的需求越来越大。而这种材料我国此前全部依赖进口,因价格高、交货周期长等问题,严重制约了国内这些新兴产业的发展。
2015年中国建材所属中材高新突破了热等静压氮化硅陶瓷球批量化制造技术,成为继美国阔斯泰、日本东芝之后第三家,也是国内首家且唯一一家形成批量生产热等静压氮化硅陶瓷材料的企业,产品出口到瑞典斯凯孚、美国铁姆肯、德国GMN、西班牙福赛,并通过了德国舍弗勒、日本精工的质量认证;国内应用到长征5 号火箭发动机、空间交会对接、嫦娥工程、传动系统等。
高导热氮化硅陶瓷基片
据悉,氮化硅陶瓷基片是继氧化铝、氮化铝之后的第三代陶瓷散热基片,用于电动汽车、高铁、大功率输送电装备。2013年中材高新开始投入研发力量进行氮化硅高导热基片的研制攻关,在国内率先攻克60、90、120W/(m·℃)的技术关口,打破了日本企业在全球范围内的垄断,目前正在进行中试批量化试制,并与中车、中电科联合使用国产氮化硅基片进行电动汽车和高铁用IGBT制造。
人工合成水晶
人工合成水晶是重要的电子、光学材料,已成为当今世界应用量最大的压电晶体材料。主要成分是SiO2,受力产生压电效应,具有高Q值,频率-温度稳定性好、耐辐照等特点;在光学双折射和旋光性方面,具有通光范围宽、光学均匀性好、激光损伤阈值高等特点。中国建材所属北京中材人工晶体研究院学科团队在解决了生长工艺等一系列难题之后,成功开发出了光刻机曝光光学系统用大尺寸、深紫外、高透过人造光学石英晶体。
中波红外窗口晶体材料
中波红外窗口材料被誉为光电探测的“眼角膜”,是红外成像光学系统关键材料。今年根据重点医疗用户对中波红外窗口材料的需求,人工晶体院解决了该产品制备的一系列关键技术,制备出了满足高端需求的合格产品,将用于我国首台精准靶向高端放疗设备——硼中子俘获治疗中心(BNCT)。 这是人工晶体院开发用于尖端医疗设备新产品的里程碑。
微晶玻璃
微晶玻璃具有接近于零的热膨胀系数和严苛环境下的稳定性,是激光陀螺仪的骨架材料。人工晶体院激光陀螺产品通过了国内重点用户考核,满足了高精度激光陀螺的应用要求,取得激光陀螺用微晶玻璃国产化的历史性突破。
超薄柔性玻璃
柔性玻璃是指厚度≤0.1mm的超薄玻璃,与磨抛减薄的玻璃相比,柔性玻璃直接拉制成形,可实现连续式生产,拉制好的玻璃可以像塑料薄膜一样卷起来,为“卷对卷”制程的实现提供了可能。柔性玻璃可以弯曲,同时又具有玻璃的硬度、透明性、耐热性、电气绝缘性、不透气性以及在氧化和光照环境下稳定的机械和化学性能,未来将广泛应用于柔性显示和柔性太阳能电池等领域。
从柔性玻璃技术开发情况来看,国外康宁、肖特、旭硝子、电气硝子等玻璃巨头公司已掌握了柔性玻璃全套生产技术,但是国外几大公司都对柔性玻璃制备工艺进行了严密的技术封锁。我国目前还处于柔性玻璃开发阶段,柔性玻璃作为电子信息显示产业的关键基础材料,为了避免柔性玻璃生产核心技术和产品被国外垄断,加快相关技术的开发和应用已迫在眉睫。
截至2020年8月,中国建材所属凯盛科技成功自主开发出0.03至0.07毫米厚度的6.9英寸至8英寸的主流规格超薄柔性玻璃,弯折半径小于1.5毫米,厚度公差小于5微米,实现产品连续20万次弯折不破损,主要性能指标和参数处于中国第一、国际领先的水平。
中性硼硅玻璃
中性硼硅玻璃是国际公认的安全药用玻璃包装材料(也是目前紧缺的新冠肺炎疫苗玻璃瓶原材料),其关键核心技术长期被国外封锁,由于技术门槛较高,中性硼硅玻璃长期被德国肖特、美国康宁、日本NEG等企业垄断。我国主要依赖进口,严重威胁我国用药安全。
据悉,中国建材所属凯盛君恒采用国际先进的“全氧燃烧”熔化技术和丹纳法成型工艺实现中性硼硅药用玻璃管量化生产,现已具备年产5000吨生产能力,产品质量通过权威检验机构检测,理化性能与加工性能均达到国外同类产品标准。填补了国内中性硼硅药用玻璃管空白,打破国外垄断,保障了国民用药安全。
5G用低介电玻璃纤维
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。该材料的绝缘性、耐热性、抗腐蚀性、机械强度都非常高,常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料、电路基板等国民经济各个领域,是国家重点鼓励发展的新材料产业。
低介电玻纤布用于生产高速线路板(PCB),是5G通信、大数据系统等不可或缺的材料。低介电玻纤生产难度大,技术壁垒多,过去仅由日本和美国公司能够生产。中国建材所属泰山玻纤2017年开发的低介电热塑树脂的短切纤维用于智能手机天线等材料,年产销已达250吨。今年开发的低介电玻璃纤维纱和电子布已进入厂商产品测试程序。
高性能碳纤维
碳纤维是由有机纤维在高温环境下碳化裂解形成碳主链结构、含碳量超过90%的无机纤维。因具有轻质及高强度等优异性能,它成为新一代增强纤维,被称为21世纪的“黑色黄金”。
早在上世纪50年代,为提高和改善飞机性能,美国空军材料实验室就开始了碳纤维复合材料的研发。而碳纤维工业化生产始于上世纪60年代初的日本,东丽株式会社一直是全球碳纤维龙头企业。目前,全球碳纤维产能仍集中于日本和欧美等地区。由于事关国防建设和国家安全,碳纤维是国外长期技术封锁的敏感材料。
2007年,中国建材集团决定与江苏连云港的神鹰新材料公司合作,共同开发碳纤维,并成立了中复神鹰公司。最初,他们的目标是生产T300级碳纤维,后来产品不断升级。目前,中复神鹰SYT49S(T700级)、SYT55S(T800级)、SYM30(M30级)和SYM40(M40级)碳纤维已实现了批量市场供应,国产碳纤维市场占有率平均达到50%,打破了国外高性能碳纤维垄断的市场格局,促进国内碳纤维复合材料产业发展。如今,在电缆芯、建筑补强等市场领域,中复神鹰已经与日本东丽平分天下。
锂电池隔膜
我国锂电池发展在与美国、日本、韩国的“四国游戏”之中,内有核心专利、生产装备缺乏之短板,外有技术壁垒,成为我国新能源产业持久发展的“痛点”。
长久以来,电池四大核心材料中,正、负极材料,电解液均已实现了国产化,唯独隔膜仍是短板。由于其主要材质为多孔质的高分子膜,对安全性、渗透性、孔隙度及厚度都提出了极为严苛的技术要求。对此,中国建材集团向前沿科技努力发起冲击。
中国建材所属中材锂膜公司主打4-12微米产品,采用湿法双向同步和异步拉伸工艺,根据不同特性电池对隔膜的需求,开发了相匹配的系列化产品,装配电池后高温存储和倍率性能好,安全性能优异。目前公司产业规模居世界前三,国内龙头锂电池客户市占率达50%以上,成功进入国际市场,服务全球知名锂电池企业。
资料来源:中国建材集团官微、中国建材报、经济日报。
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