中國自研小小微珠打破上天入海關鍵材料壟斷
作者:沈选

複合材料在當代軍事和民用領域用途廣泛,而玻璃微珠可有效提高複合材料的強度等性能。圖為馬鞍山礦山研究院研製的高性能空心玻璃微珠(資料圖)
點擊查看更多軍事圖片
中鋼馬鞍山礦院高性能玻璃微珠產業化紀實
堅定不移謀創新
產品70%以上出口,國內外代理商紛紛催促請求代理權,讓國際行業巨頭上門主動尋求合作……僅用了短短兩年時間,中鋼集團馬鞍山礦山研究院就創造了這個科研奇蹟:憑着厚積薄發,一舉研製出的高性能空心玻璃微珠系列產品,迅速攪動了全球新型複合材料的格局,颳起了一股“中國旋風”。
讓中國企業用上中國的微珠
在高倍的電子顯微鏡下,高性能空心玻璃微珠看上去是一粒粒晶瑩剔透的空心小玻璃球。正是由於這種極小尺度下的獨特結構,空心玻璃微珠成為近年來發展起來的一種用途廣泛、性能優異的新型輕質材料。
今年7月26日,中國“蛟龍號”實現了最大下潛深度5057米,創造了我國載人深潛新的歷史。而這艘外殼看起來很厚重的龐然大物,在空氣中重量卻不超過22噸,它正是由空心玻璃微珠和環氧樹脂構成的。不僅如此,由於空心玻璃微珠既具備隔熱保温的特點,又具有吸聲功能,因而成為大飛機減重的首選。而在空心玻璃微珠表面鍍上鎳鈷等金屬,不僅能減輕飛機重量,更能吸波隱形。
小小的微珠成了上天入海不可或缺的關鍵材料,自然成為各方關注的焦點。目前國際上能夠完全提供符合技術要求的空心玻璃微珠廠商主要是美國的3M公司。但美國對於空心玻璃微珠原材料的出口有嚴格限制。雖然國內有些單位耗資數千萬元引進國外生產技術和設備,試圖研發生產空心玻璃微珠,但由於缺乏關鍵技術,迄今國產微珠無論在質量性能,還是品種規格,都無法與國外產品相比。
2008年,中鋼馬鞍山礦山研究院與中科院合作,開始了高性能空心玻璃微珠創新探索。當時的情況是,僅有相應的研究成果。但要把實驗室的研究成果拿來做成工廠化生產成熟的產品又談何容易!中鋼馬礦院組建了玻璃微珠公司,科研人員從先做擴大試驗開始,一次次的反覆試驗,可擴大實驗結果就是出不來,技術合作方耐不住了,丟下一句“剩下的你們解決吧”,轉身離去。
問題究竟出在哪裏?通過對工藝流程逐段檢查,最後確定為燃燒劑方面的問題,礦院的科研人員自己動手進行了改造。7月的江南炎熱難耐,在悶熱的廠房裏,科研人員夜以繼日連續加班一個多月,終於生產出第一個性能合格的產品,緊接着,第二個、第三個,所有中試產品全部達標!馬鞍山礦院一鼓作氣開發出6個系列產品,性能全部與全球行業巨頭產品完全相當。