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耐火纸、石墨烯涂料、压电陶瓷,这些新材料值得关注

http://www.momo35.com   来源:界面新闻  日期:2018/09/25

随着全球高端制造业的快速发展,新材料作为制造业各重点领域的基础,地位日趋重要。

9月22日,第二十届工博会新材料展新品发布会在上海召开。新材料产业展自2015年开始作为中国工博会旗下专业展之一。

新材料是指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料,或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。

本次新品发布会囊括了打破国际技术封锁和垄断的关键材料,能够替代进口的核心材料和创新引领产业发展的前沿材料。

高功率双包层光纤材料

其中,由上海大恒光学精密机械有限公司制造的高功率双包层光纤材料,打破国外垄断,使国产高功率光纤激光器的“中国芯”取得重大突破。

光纤激光器是用光纤作激光介质的激光器,由于其具有绝对理想的光束质量、超高的转换效率、完全免维护、高稳定性及体积小等优点,应用范围覆盖了通讯、工业制造、军事国防、大型基建等多个领域。

作为其核心材料的高功率双包层光纤由于其制备工艺复杂,批量化制备技术难度极高,国内长期依赖国外进口,市场被美国公司所垄断。

目前,该公司的YDF(Ytterbium doped Fiber,掺镱光纤)已实现批量化生产,产品在性能和批次稳定性方面已可以完全替代国外进口光纤,可满足光纤激光器厂商1Kw以上工业级光纤激光器的批量化生产需求,并得到上海飞博等激光器公司的应用。

该公司预计,未来三年其生产的高功率双包层光纤产品将获得国内1/3市场份额。

新型无机耐火纸

来自中国科学院上海硅酸盐研究所的朱英杰研究员团队,在国际上独创发明了新型无机耐火纸,使“纸能包住火”变成现实。

该团队从根本上改变了传统造纸的原料,提出采用羟基磷灰石超长纳米线作为纸的原料。羟基磷灰石是一种天然矿物质,也是一种典型的生物材料,是人体骨骼和牙齿的主要无机成份,具备耐高温、耐火等特性。

新型无机耐火纸外观上和普通纸相似,柔韧性好,白度高,生物相容性好,环境友好,耐火不燃烧,可耐受1000℃以上的高温,并且可以书写及彩色打印。

此外,该团队还研制出新型防水耐火纸、新型耐火仿“宣纸”等多种耐火纸。

目前,中国的新型无机耐火纸研究在国际上处于领先地位。新型无机耐火纸作为一种新材料,中国拥有自主知识产权,多项发明专利获得授权(包括1项美国发明专利)。

新型石墨烯水性防腐涂料

腐蚀是全球钢铁、冶金、建筑、交通运输等行业面临的最大棘手问题之一。据统计,全世界每年因腐蚀造成的直接经济损失约2.5万亿美元,远超自然灾害所带来的经济损失。

由上海利物盛企业集团开发的新型石墨烯水性防腐涂料系列,拥有自主知识产权,其石墨烯的改性技术,以及改性石墨烯在水性涂料中的分散工艺,形成了多项核心技术的储备。

该产品生产成本低,添加石墨烯后涂料的单位施工面积提高20%-40%;防腐性能优异,添加石墨烯后涂料的耐盐雾时间由原来的1000h提高到2000-2500h;绿色环保等优势。

在水性防腐涂料市场,该产品可用于市政工程、汽车、石油化工、新能源等领域,如桥梁、船舶、集装箱表面防腐涂层、石化储油罐外壳防护层、户外木器建筑防护层等。目前,该产品已用于上海振华港机钢结构防护工程项目。

高温压电陶瓷材料

由于可以实现电信号与力之间的转换,压电陶瓷一直是航空航天、通讯设备、自动控制、汽车电子、医疗系统和石油化工等领域的关键元器件。

但一直以来,如何让其在几百摄氏度的高温下仍保持高压电活性、高稳定性是一项对中国禁运的先进技术。

长期钻研高温高稳定压电陶瓷材料的上海硅酸盐研究,实现了不同压电陶瓷材料分别在250℃、300℃以及500℃的高温稳定应用。

目前,该研究所是国内唯一能规模化提供250℃和300℃稳定工作的高温压电陶瓷材料的单位,500℃的高温压电陶瓷材料国内市场占有率高达80%以上,并已经实现了美、英、韩等国家的批量出口。

该系列产品已被中石油、中海油、美国哈里伯顿、通用电气医疗系统等近二十家国内外企业及航天科技、中航工业等科研院所应用。并在通过了高低温等恶劣环境试验后,应用于“嫦娥三号”超声电机、四代机激光陀螺仪、长征运载火箭、神舟飞船的监测部件和军工装备。

新材料作为七大战略新兴产业之一,是上海市锚定的人工智能、集成电路、航天航空、海洋工程等战略领域的重要基础。目前,该市规模以上新材料企业数达547家。截至今年6月底,全市新材料总产值达1285.61亿元,占该市工业战略性新兴产业总产值的25.4%。

根据规划,上海市力争到2020年,培育1-2个前沿新材料初步形成产业集聚,加强集成电路、汽车、航空、高端装备等重点产业集群关键材料配套能力。

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