肖寒
在很多人的印象中,陶瓷只是应用于艺术品、餐具、卫浴制作的传统材料,而在位于东营经济技术开发区的山东国瓷功能材料股份有限公司展厅内,一系列由功能性陶瓷材料制作而成的产品,却令人大开眼界。
应用于电子陶瓷元器件领域的纳米级钛酸钡材料、由纳米级复合氧化锆材料制作的陶瓷假牙、五颜六色的喷墨打印用陶瓷墨水……在诸多高端、绿色、低碳的新材料研究应用成果中,一个个圆柱体模样的蜂窝陶瓷格外引人注意。
“这款产品,主要用于汽车尾气净化催化、颗粒捕集等,是一种陶瓷载体材料。”山东国瓷科研管理中心总经理朱恒说。长期以来,全球蜂窝陶瓷载体以国外产品居多,随着汽车尾气排放标准不断提升,国产蜂窝陶瓷产品在“国六”标准汽油车市场属于空白,在“国六”标准柴油车市场份额占比不足1%。
近年来,国瓷材料以研制绿色、低碳新材料为主攻方向,着力精密陶瓷板块创新,2023年突破了蜂窝陶瓷的关键技术,解决了本行业“卡脖子”技术难题,实现了国产化替代,其产品也已入选“好品山东”品牌名单。
从“跟跑”到“领跑”,在陶瓷材料领域突破自我的还有山东华美新材料科技股份有限公司。
碳化硅是一种由碳和硅元素稳定结合而成的晶体材料,具有诸多优异的物理和化学性质,如高温稳定性、高硬度、耐腐蚀性等。这些特性使得碳化硅在陶瓷产业领域具有重要的应用价值。位于潍坊坊子区的山东华美新材科技股份有限公司,从一家以煤为主导产业的国有企业成为国家级专精特新“小巨人”企业,并成为全球领先的碳化硅材料解决方案供应商,其奥秘是什么?
创新是提升企业核心竞争力的重要手段,华美新材深谙其中的道理。“我们生产的碳化硅晶舟,是半导体高端芯片制程環节的核心部件,对纯度、精度要求特别高,不能有一丝杂质和丝毫误差。”山东华美新材料科技股份有限公司总经理石金旺说,华美新材把技术研发视为生命,取得了一系列创新突破。
曾经,液晶玻璃基板产业生产制备技术的核心部件碳化硅陶瓷均温组合体,一直被国外巨头垄断。多年来,华美新材深耕碳化硅材料领域,成为行业领先者和规则制定者,生产的反应烧结碳化硅陶瓷制品在光伏、锂电、电子半导体、航空航天、液晶显示及冶金、化工等领域“上天入海”,市场占有率全国领先。
2020年12月3日,中国探月工程“嫦娥五号”探测器顺利完成月球表面采样,上升器带着月球“土特产”顺利升空,踏上返航之旅。起飞前,着陆器携带的五星红旗在月面成功展开,一抹鲜艳的中国红令世人振奋、感动。回想起这一刻,泰和新材集团股份有限公司间位芳纶事业部副总经理、高级工程师吕继平仍然感到振奋。
“由于宇宙中有很强的电磁辐射,且月球表面存在正负150℃的温差,普通材质的国旗如果暴露在月球上,会立即褪色、串色,旗面甚至还会碎裂、分解。”吕继平说。这面国旗正是应用了以泰和新材高性能芳纶纤维材料为主,经历无数次试验研制出的高品质月面展示国旗面料。
在“好品山东”品牌名单上,泰美达间位芳纶赫然在列。吕继平表示,间位芳纶有“防火纤维”之称,是世界三大高性能纤维之一,具有较高的技术门槛,曾长期被少数发达国家垄断生产。泰和新材历经多年科研攻关成功开发出了具有自主知识产权的间位芳纶制造技术,填补了国内空白,替代了进口产品。目前,第三代间位芳纶制造技术达到国际领先水平,成功应用于公司的防护用间位芳纶高效集成化项目,助力间位芳纶产能实现由千吨级到万吨级的跨越。
浩瀚宇宙、广阔苍穹,是纤维可以抵达的彼岸,而人体也成为其新的目标。
愉悦高精度印花面料、愉悦家纺床上用品是山东人熟悉的“好品山东”品牌产品。两次获得国家科技进步奖,一年创造200项国家专利,在纺织领域,愉悦家纺有限公司早已做到了行业领先。而打破常规,进军健康产业,近年来愉悦的转型也是令人欣喜的。
“在医用产品领域,我们有人造血管、人造韧带,其中人造血管是用微米级纱线编织的,主要用于置换人体主动脉,目前已经攻克了精密织造、赋弹紧密定型和生物涂层等关键技术,进入动物试验阶段。”愉悦家纺有限公司党委书记、董事长刘曰兴说。
近年来,愉悦家纺基于现有的纺织产业,同时发挥自身在大健康产业上的优势,将中药衣疗、柔性传感、高分子有氧纤维、暖红外、纳纤膜等技术与纺织品结合,打造了一系列健康纺织品。以一款纤维衣为例,其受众主要为生活不能自理人群,穿上后通过导电纤维将人体数据传输出来,然后可以根据数据调节刺激肌肉生长,防止肌肉萎缩。
一辆重达两吨的家用汽车,四个轮子与地面接触的面积仅相当于一张A4纸的大小。轮胎作为汽车唯一与地面接触的部件,其品质对于安全驾驶至关重要。好轮胎应该拥有哪些特性?
在轮胎领域,有一个困扰行业多年的“魔鬼三角”定律:无法同时兼顾轮胎的滚动阻力、抗湿滑性能和耐磨性能。现在,这三项性能已经在赛轮集团股份有限公司研发的液体黄金轮胎产品上得到了统一。
何为“液体黄金”?据了解,国家橡胶与轮胎工程技术研究中心经过十几年的攻关,成功实现了化学炼胶技术的关键技术突破,颠覆了多项行业传统理论,并得到了国际权威杂志《国际轮胎技术》的高度评价,通过这一技术制备的橡胶新材料被誉为“液体黄金”。赛轮集团股份有限公司应用这一新材料生产的轮胎产品,其综合性能达到全球领先水平。
據赛轮集团股份有限公司董事长刘燕华介绍,“山东好品”液体黄金轮胎不仅具备抗湿滑性,安全性能好,还静音、舒适,具有高颜值的外观。此外,在节油性、耐磨性上都有很好的表现。以燃油车为例,使用液体黄金轮胎百公里燃油可以节省5—10元,电动车原续航500公里,使用液体黄金轮胎保守估计可以续航550公里以上,解决电动车用户的续航里程焦虑。耐磨方面,以轿车轮胎为例,使用寿命保守估计可以增加至少30%。
如今,全国机动车保有量已达4.35亿辆,在如此庞大的基数下,再小的环保改善,都会聚集为澎湃的绿色能量。去年,在海南省海口市召开的国际橡胶会议(IRC2023)上,玲珑集团有限公司轮胎研究总院配方工程师李彦果对玲珑轮胎在可持续、可再生材料研究应用上所做出的成果进行分享,引发关注。
“以生物材料作为原材料开发新一代生物基橡胶,是解决中国天然橡胶资源短缺、严重依赖进口的关键之路,同时也是减少基于化石原料生产的合成橡胶对环境的污染与二氧化碳排放的有效途径。”李彦果表示,早在2012年玲珑轮胎已成功应用植物油替代石油类增塑剂,大大提升胶料可再生材料比例。
经过十多年的努力,截至目前,玲珑轮胎已完成蒲公英橡胶轮胎、生物基衣康酸酯轮胎、杜仲橡胶轮胎等多种生物基橡胶的研究和试制工作。其中,公司推出的首款可持续绿色轮胎,使用51%的可持续材料,全新低滚阻设计技术使轮胎滚动阻力较普通产品降低20%,综合性能达到滚阻A级、噪声A级,让绿色出行成为可能。
编辑/刁艳杰
Oriented to Green, Competing on New Material Track
The material industry is the body of industrial civilization. The emergence of new materials tends to lead the change of an industry category and becomes a significant industry orientation for accelerating the development of new quality productive forces, while solidly advancing high-quality development. On the lists of three batches of “Remarkable Shandong” brands successively announced by Shandong, many new material products are oriented to green, which have polished the background color of Shandongs high-quality development and added green and splendor to our lives.
Focusing on developing green, low-carbon new materials, Sinocera has been committed to the innova- tion of fine ceramics. In 2023, it made a breakthrough in the key technology of honeycomb ceramics, broke the long-term foreign monopoly on honeycomb ceramics, realized domestic substitution, and had products selected onto the list of “Remarkable Shandong” brands.
Tametar meta-aramid (PMIA) is on the list of “Remarkable Shandong” brands. After years of scientific research, Tayho successfully developed meta-aramid manufacturing technology with independent IPRs, thereby filling a domestic gap, and substituting for imported products. At present, its third-generation meta-aramid technology has reached a world-leading level, has been successfully applied to the companys protective meta-aramid project, and facilitated the leap of meta-aramid capacity from a kiloton level to a 10 kiloton level.
Among “Remarkable Shandong”products, liquid gold tire is not only resistant to slipperiness, and safe, but also silent and comfortable, with a nice appearance. Moreover, it has good performance in fuel saving and wear resistance. For example, a fuel vehicle can save RMB 5-10 on fuel every 100 kilometers by use of liquid gold tires. An electric vehicles original endurance is 500 kilometers. Based on a conservative estimate, the use of liquid gold tires can increase its endurance to more than 550 kilometers, thereby solving electric vehicle users range anxiety.