光纖激光步入式高低溫試驗室器市場的需求也

　　研發(fā)給力，應用也需跟上。市新材料協(xié)會秘書長張松濤對澎湃新聞（）表示，新材料行業(yè)此前存在“好材料不敢用”的現(xiàn)象。許多高�？蒲袡C構研發(fā)出的新材料即使?jié)M足性能要求，在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可持續(xù)性生產(chǎn)上無法被保障，使得企業(yè)不敢加以應用。隨著新材料廣泛應用于國民經(jīng)濟，“打通后一公里”需要被大大重視。

　　本屆工博會，大恒光學精密機械有限帶來的高功率雙包層光纖成功打破外國壟斷，使光纖激光器“中國芯”的誕生成為可能。光纖激光器是用光纖作激光介質的激光器，其應用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業(yè)造船、汽車制造、激光雕刻、激光打標、激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接、軍事國防安全、醫(yī)療器械儀器設、大型基礎建設等。隨著全球工業(yè)激光器市場規(guī)模的快速增長，光纖激光器市場的需求也非常旺盛。據(jù)估計，2017年全球光纖激光器市場規(guī)模超過20億美元，國內(nèi)市場規(guī)模也超過5億美元，并且正以每年30%的速度增長。作為其核心材料的高功率雙包層光纖由于其制工藝復雜，批量化制技術難度極高，國內(nèi)長期依賴國外進口，市場被美國Nufern和恩耐、NKT等壟斷。

　　經(jīng)過5年的艱苦攻關，大恒在YDF（Ytterbium doped Fiber，摻鐿光纖）光纖的批量化生產(chǎn)方面取得重要進展。該推出的以20/ YDF為代表的摻鐿雙包層光纖在性能和批次穩(wěn)定性方面已可以完全替代國外進口光纖，可滿足光纖激光器商1Kw以上工業(yè)級光纖激光器的批量化生產(chǎn)需求，并已得到飛博等激光器的應用。另外，該研制的30/600型YDF可以滿足單纖萬瓦功率使用要求，并且在極低數(shù)值孔徑大模場摻鐿光纖方面也已獲得技術突破，能夠滿足3kw級窄線寬光纖放大器的應用需求，與德國Jena為代表的國際水平相當。

　　大恒的研究團隊成員包括一位中科院百人計劃研究員以及六名80后碩士、博士青年職工。依托具有國際先進水平的激光釹玻璃研制平臺，團隊經(jīng)過艱苦攻關，創(chuàng)新性提出了以溶膠-凝膠工藝結合MCVD工藝制高均勻摻雜稀土預制棒的特色技術，獲得超過10項發(fā)明專利，先后解決了磷鋁硅三元纖芯玻璃體系下折射率分布控制、光暗化抑制、高發(fā)光效率以及批次穩(wěn)定性等關鍵工藝難題。全面掌握了稀土有源光纖預制棒制、光纖拉制及涂覆、性能評估等全鏈條于一體的自主可控的制工藝技術。目前，單條產(chǎn)線Km/年，進一步擴產(chǎn)后可以超過500Km/年的產(chǎn)能。未來三年預計生產(chǎn)的高功率雙包層光纖產(chǎn)品將獲得國內(nèi)1/3市場份額,全力打造光纖激光器的“中國芯”品牌。

　　眾所周知，火是紙的天敵。在紙質材料密集的場所，火災的歷史幾乎與人類本身的歷史同樣悠久。歷史上，埃及亞歷山大圖書館的一場大火使不計其數(shù)的珍貴文獻化為灰燼。近幾年，俄羅斯莫斯科社會科學信息研究所圖書館在2015年發(fā)生的重大火災也讓數(shù)以百萬計的古籍圖書資料遭遇滅頂之災。不過，在中國科學院硅酸鹽研究所推出的新型耐火紙面前，這樣的歷史悲劇或將成為歷史。

　　中國科學院硅酸鹽研究所是一個無機非金屬材料綜合性研究機構。研究所中的朱英杰團隊通過大膽創(chuàng)新和探索，從根本上改變了傳統(tǒng)造紙的原料。團隊將材料科學、納米科技、造紙技術多學科交叉結合，創(chuàng)新性地提出采用羥基磷灰石超長納米線作為紙的原料，在國際上獨創(chuàng)發(fā)明了新型無機耐火紙，使“紙能包住火”變成現(xiàn)實。新型無機耐火紙外觀上和普通紙相似，柔韌性好，白度高，生物相容性好，環(huán)境友好，耐火不燃燒，可耐受1000℃以上的高溫，并且可以書寫及彩色打印。

　　新型無機耐火紙的成分是羥基磷灰石（或稱為羥基磷酸鈣），是一種天然礦物質，也是一種典型的生物材料，是人體骨骼和牙齒的主要無機成份，人的骨骼中羥基磷灰石的含量約為70%，而牙釉質中羥基磷灰石的含量高達90%以上。羥基磷灰石材料雖然耐高溫、耐火，但是遺憾的是羥基磷灰石材料通常就像牙齒和骨骼一樣又硬又脆，并不適合用來制造柔軟的耐火紙。朱英杰團隊研發(fā)了油酸鈣前驅體溶劑熱法，采用普通的化工原料氯化鈣、磷酸鈉、油酸（或油酸鈉）作為反應物，用溶劑熱（水熱法）成功地制出羥基磷灰石超長納米線微米。羥基磷灰石超長納米線的直徑比人的頭發(fā)絲還要小約10000倍，其尺寸是如此之小，人的眼睛根本看不見，需要用高倍掃描電子顯微鏡觀察。在高倍掃描電子顯微鏡下，羥基磷灰石超長納米線可以自然彎曲，看上去就像又長又軟的掛面一樣，具有良好的柔韌性，這就可以解決羥基磷灰石材料的高脆性難題。

　　除了A4和A3尺寸的耐火紙外，該團隊還研制出新型防水耐火紙、新型耐火仿“宣紙”等多種耐火紙。新型耐火紙具有多種用途，例如可應用于重要文件、檔案、證書等的長久安全保存、耐高溫標簽紙、耐高溫電池隔膜、防火光（電）纜耐火包帶、火災自動報警耐火壁紙、防偽耐火紙、耐高溫柔性電子器件、防霧霾口罩、空氣凈化器等。所研制的新型耐火仿“宣紙”白度明顯高于傳統(tǒng)宣紙，具有優(yōu)異的耐火和潤墨性能，比傳統(tǒng)宣紙具有更優(yōu)的抗霉性和耐久性，加速模擬老化試驗表明新型耐火仿“宣紙”可長久保存至少3500年以上，可用于書法繪畫等藝術作品的長久安全保存；此外，新型耐火仿“宣紙”的制效率高，其制只需大約3天時間，而傳統(tǒng)宣紙生產(chǎn)周期大約需要1至2年時間。可以預期，新型耐火紙在多個領域具有良好的應用前景和市場前景。

　　腐蝕是一直以來都是全球鋼鐵、冶金、建筑、步入式高低溫試驗室交通運輸?shù)刃袠I(yè)面臨的棘手問題之一。據(jù)統(tǒng)計，步入式高低溫試驗室全世界每年因腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失約2.5萬億美元，相當于2013年全球GDP的3.4%,遠超自然災害所帶來的經(jīng)濟損失。利物盛企業(yè)集團有限開發(fā)的新型石墨烯水性防腐涂料系列，擁有自主知識產(chǎn)權，各項性能指標達到行業(yè)水平。

　　利物盛的石墨烯產(chǎn)品具有多項優(yōu)點。如，生產(chǎn)成本低，添加石墨烯后涂料的單位施工面積提高20%-40%；防腐性能優(yōu)異，添加石墨烯后涂料的耐鹽霧時間由原來的1000h提高到2000-2500h；綠色環(huán)保，生產(chǎn)、使用過程對環(huán)境影響輕微。

　　據(jù)介紹，與傳統(tǒng)涂料相比，石墨烯納米涂層全部采用環(huán)保型溶劑做載體，無揮發(fā)性有機物排放，安全環(huán)保無污染，廣泛應用于航天器及船舶儀表印刷線路板表面防護、高分子表面耐磨處理、軸承軸瓦表面耐磨防腐處理等領域。可在材料表面形成超疏水界面，表面接觸角可達150°，摩擦系數(shù)降低為初始的十分之一，價格僅為同類進口產(chǎn)品的50%，技術處于國際水平，國內(nèi)鮮有同類產(chǎn)品。

　　利物盛的石墨烯涂料可大量用于市政工程、汽車、石油化工、新能源等領域，如橋梁、船舶、集裝箱表面防腐涂層、石化儲油罐外殼防護層、戶外木器建筑防護層等。目前，該款石墨烯水性防腐涂料已用于振華港機鋼結構防護工程項目，是國家重大工程項目急需的產(chǎn)品。

　　值得注意的是，利物盛是一家民營企業(yè)，原本從事汽車零部件生產(chǎn)。利物盛副總裁趙志國對澎湃新聞（）表示，利物盛轉型的原因在于汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)受制于汽車主機，沒有核心競爭力。隨著零部件價格每年下降，而生產(chǎn)成本逐年上升，企業(yè)發(fā)展踫到瓶頸，唯有轉型才有出路。他還表示，轉型之路走得并不輕松。利物盛在轉型之后產(chǎn)值直線下降，每年研發(fā)投入二千余萬元，但新材料尚未產(chǎn)生利潤。

　　近年來，國內(nèi)新材料研發(fā)力量中出現(xiàn)了越來越多的民營企業(yè)身影。張松濤表示，一方面，步入式高低溫試驗室民營企業(yè)在“一代產(chǎn)品，一代材料”的新材料行業(yè)中有著極強的市場敏銳度，如安集微電子科技有限研發(fā)的集成電路拋光液，得到國內(nèi)與國際的認可，在國內(nèi)主要集成電路企業(yè)中得到運用。另一方面，現(xiàn)在許多民營企業(yè)研發(fā)人員都是海歸人才，在技術實力上處于地位，可以大大促進國內(nèi)發(fā)展。
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