工博會丨這款細過髮絲的白色纖維,打破耐高溫新材料國外壟斷

2020-09-17分类:科技


9月16日,在第22屆中國國際工業博覽會上,上海榕融新材料科技有限公司宣佈其自主研發的國產氧化鋁連續纖維完成中試,打破國外對耐高溫新材料的壟斷。氧化鋁連續纖維是國際公認的耐高溫熱端構件新一代主力材料,可用於航天航空熱端部件等領域。
40噸中試產線驗收標誌著上海榕融公司歷時十五年的科研攻關走出實驗室,結束了國內耐高溫新材料的“卡脖子時代”。
澎湃新聞(www.thepaper.cn)從新聞釋出會現場瞭解到,上海榕融公司正在上海臨港地區選址生產基地,將在臨港實現上述產品的產業化。臨港新基地計劃在明年4月投產,先期年產量100噸,2023年前達到年產300噸。大規模量產後,這種比頭髮絲還要細五分之一以上的白色纖維國產成本將比目前的進口價格降低40%左右,且縮短了供貨週期。
氧化鋁連續纖維紗線
據上海榕融新材料有限公司技術總工關克田介紹,該公司推出的赤羽氧化鋁連續纖維是以氧化鋁(熔點2050℃)為主要成分製造的連續纖維,單絲直徑9-12微米,除了具備表面活性高,彈性模量大、抗化學侵蝕能力強等特點外,其單絲抗拉強度極高,具有良好的抗衝擊性和可繞性,可作為增強材料應用到纖維增強複合材料大構件中。“目前產品的各種效能和指標已接近國際水平,今後在航天航空熱端部件、半導體燒結爐膛材料、異型大結構承燒架等製造領域均有廣闊市場空間。 ”
氧化鋁連續纖維織布
關克田比喻說,這款增韌材料就好比“水泥裡面加鋼筋”。“就像一些玻璃和陶瓷,在極冷極熱條件下抗熱震性不好可能就碎了。加入這種纖維可以極大地增強韌性,導熱率又低、耐高溫還有強度。這款纖維可以編織成布,與金屬、陶瓷等材料進行復合。”
他對澎湃新聞介紹道,在這款連續纖維問世之前,國內雖可以生產氧化鋁短纖維,但僅幾釐米的短纖維製成品的應用範圍較窄。“氧化鋁纖維就像玻璃纖維一樣,無法拼接起來使用。連續纖維同時兼顧了長度和柔韌性,成千上萬米都可以生產,國內短纖維的每噸售價僅3.5萬元,連續纖維的售價則高達幾百萬元,這背後就是兩者技術含量的差別。”
但氧化鋁纖維由短變長並非易事。
關克田告訴澎湃新聞,雖然上海榕融公司成立於2019年,乍看之下很“年輕”,但在此之前他所帶領的團隊已經圍繞連續纖維攻關10餘年時間。“一方面是這個領域中國起步比較晚,我們幾乎從2000年之後才開始進行連續纖維的研發,而美國在上世紀70年代已經實現量產。由於國外技術封鎖,只能摸著石頭過河。另一方面,高鋁氧生產工藝橫跨高分子膠體、礦物質幹法紡絲、分子鏈構、高溫燒結晶相化等多學科,各生產環節都是非標裝置,因此量產工藝裝置的研發難度、穩定生產的難度都很大。”
據介紹,上海榕融公司所有工藝裝備全部自研,杜絕“卡脖子”
為了從源頭上擺脫“卡脖子”,上海榕融公司所有工藝裝備全部自主研發,實現了從基礎原料到核心裝備的國產化,擁有完全獨立的自主智慧財產權。
上海榕融公司的連續纖維產品產業化即將在臨港落地。關克田對澎湃新聞表示,目前正處於籌劃廠址階段,“之所以選擇臨港,主要是考慮到靠近高階製造業核心配套區。此外,臨港正在形成一片全新的高新材料聚集地,具有聚集效應,臨港對新材料行業的扶持力度也比較大。”

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