《山东攻克一大批“卡脖子”技术难关推动新材料产业发展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2022-03-09
  • 山东狠抓新材料产业集群和企业培育,深入推进产学研协同发展,攻克一大批“卡脖子”技术难关,推动新材料产业高质量发展。

    眼下,位于济宁新材料产业园的山东硅科新材料三期扩产项目,正在加紧施工中,再过三个多月就能投产,届时,硅科新材料将成为国内第二大硅烷偶联剂生产商。硅烷偶联剂被称为“工业味精”,可以在高分子聚合物和无机基材之间形成分子桥,根据复合材料应用场景的需求改变其性能。

    山东硅科新材料有限公司技术总监孔凡振说:“硅烷偶联剂是界面化学领域一个重要的化学产品,可以改变材料的表面性质,比如普通一个纸它是吸水的,涂上一层我们的偶联剂之后,(纸)杯子就可以防水。”

    硅烷偶联剂在提升建筑物防水性、电缆阻燃性、涂料粘性、轮胎耐磨性能等领域应用广泛,相关系列产品有1000多种,其中许多产品被国外垄断,为尽快突破相关“卡脖子”技术,各级政府每年给予硅科新材料上百万元的创新奖补资金,并支持企业与天津大学、山东大学、南京大学等科研院校联合攻关,截至目前,企业已研发出11个硅烷偶联剂新产品。

    山东硅科新材料有限公司副总经理王广兴说:“进一步拉长加粗产业链条,同时公司新的研发产品不断的问世,这种背景下,我们启动了5万吨硅烷偶联剂系列产品项目,产能扩大了2.5倍。”

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  • 《复合材料构件高质加工“卡脖子”难题攻克了》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-01-09
    • “使用碳纤维增强树脂基复合材料后,某大型客机的翼盒紧固孔可从3万多个减至1万余个,减重可达15%。”大连理工大学相关人才计划特聘教授贾振元说,利用轻质、高强的碳纤维复合材料减重增效,对航空、航天、交通等领域高端装备的发展意义重大。 然而,碳纤维复合材料是典型难加工材料,加工时极易产生不可控的损伤,导致性能难以保证且会危及安全。 由大连理工大学贾振元领衔完成的“高性能碳纤维复合材料构件高质高效加工技术与装备”,从源头上一举攻克高性能复材构件低损伤数字化加工“卡脖子”难题,荣获2017年度国家技术发明奖一等奖。 “当时的难点在于弄清楚问题是怎么产生的,因为影响碳纤维复材去除过程的因素复杂,加工损伤的产生随机且不可控。” 项目第三完成人、大连理工大学教授王福吉说,沿用传统金属等均质材料切削理论,加工碳纤维复合材料时损伤严重、质量差,难以满足复材构件的高性能要求。 作为团队领军人,贾振元拍板定调,“必须突破传统金属等均质材料切削理论体系的束缚,建立一个适应碳纤维复合材料加工的新理论体系。” 要建立理论体系,谈何容易?成百上千次实验后,团队揭开了碳纤维复材去除机理和加工损伤形成机制,当力小且集中时,纤维易剪断且损伤小。通俗来说,10微米和30微米的切深相比,前者的小切深可减少纤维界面的开裂;而当刀具圆弧半径小于纤维半径时,纤维更容易被剪断而不是折断…… “搞科研一定要服务于国家重大需求,高校要解决企业、行业‘卡脖子’的问题, 形成基础研究、应用基础研究、技术开发、产品研制一条链的创新体系。”贾振元说,十几年来,团队在摸清机理后,建立了适应碳纤维复合材料加工的新理论体系,通过开发工具和设计工艺的调整,实现了碳纤维复材的低损伤加工。 当贾振元团队在基础理论研究领域斩获成果后,再回头进行应用实践研究,就显得游刃有余了。之后,相继发明三类9个系列的制孔、铣削等刀具,不仅寿命高于进口刀具2—7倍,价格仅为其1/6—1/4;研发出13台套数控加工工艺装备,填补国内空白,成为我国航空航天多个重点型号复合材料关键构件加工的唯一装备。 自2010年起,该项目新研制的技术装备和刀具开始应用,使复合材料加工损伤由原来的厘米、毫米量级减至0.1毫米内,实现了从无法加工或手工加工到低损伤数字化加工的跨越,加工技术进入国际领先水平。 如今,在航天一院、三院、中航工业和商飞等企业中,都有他们的成果应用。某新型航天装备舱段、某系列直升机旋翼、大型客机复材机翼试验件……这些关键构件的加工难题,都被贾振元团队一一攻破,为国家重点型号研制、定型及批量生产作出重要贡献,提升了高端装备的性能和核心竞争力。
  • 《山东推动新材料产业向更高端迈进》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-09-08
    • 实现新旧动能转换,推动高质量发展,必须要过好新材料这一关。山东将新能源新材料列为重点发展的“十强”产业之一,凸显了新材料的重要性,也为新材料产业在齐鲁大地上蓬勃发展注入强劲动力。 新材料,顾名思义,“新”字为要。“新”在何处?在新技术、新应用、新突破、新优势。2020年5月5日,我国长征五号B运载火箭首次飞行取得圆满成功。其中,山东圣泉新材料股份有限公司生产的酚醛微球、酚醛树脂、酚醛泡沫材料为这次成功发射提供了坚实保障。这正是山东依靠技术创新,从偏“重”的基础材料产业向着新材料领域转型升级的现实缩影,是新材料成功应用的最好印证。 “星光不负赶路人”。时至今日,山东已建成国家级高新技术产业化基地7家、国家火炬特色产业基地24家,培育了烟台新材料产业集群、淄博新材料产业集群、高端铝材料产业集群、泰安市建材新材料产业集群、日照先进钢铁业产业集群等5个“雁阵型”集群,产生了像圣泉集团、万华化学、东岳集团等一大批新材料领域的“领头羊”企业。这些产业集群、头部企业结出的累累硕果,是山东继续向着新材料制高点冲锋的底气和后盾。山东推动新材料产业迈向更高端,大势所趋,势在必行。 回顾过往,山东新材料产业的成长之路,也是技术创新不断取得新突破之路。“创新是引领发展的第一动力”,对于新材料领域相关企业而言,更有感触。新材料,因为“新”,所以必将面临更多技术上、应用上的“无人区”,更容易遭遇技术上的“卡脖子”问题,自主创新是突破“无人区”、“卡脖子”技术的“金刚钻”“金钥匙”。实践证明,推动新材料产业迈向更高端,就要时时处处把创新摆在最关键的位置,一切为创新服务,让创新没有后顾之忧。可以预见,新材料越高端,竞争越激烈,创新成效越关键。对任何地域、任何企业,谁保证了创新成效,谁就占领了发展的制高点。 凤凰涅槃,浴火重生。新材料产业是基础性、先导性产业,更要注重实用性。推动新材料走向更高端,要与实际需求、实际问题紧密结合,“以需求为导向、以问题为导向”确定新材料的攻关方向,既能聚集最大限度的资源支持,也能第一时间破解当下面临的发展难题。近年来,新材料在推动高质量发展的各个领域得到了有效应用、解决了系列难题。随着新旧动能转换重大工程蓬勃向前,传统材料必将面临越来越严峻的挑战,新材料必将成为中流砥柱,得到更加广泛应用。站在新旧动能转换“初显成效”的节点上,我们只要把握好这个关键性趋势,确保茁壮成长的新材料产业路路畅通,全省高质量发展的前景就会越来越广阔。