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    媒體報道

    新質生產力 | 央視《經濟半小時》:挑戰世界紀錄的陶瓷彈簧

    來源:央視財經、中材高新  發布時間:2023-12-28

    2023年9月,習近平總書記在黑龍江考察調研期間,首次提出“新質生產力”這一概念,強調積極培育戰略性新興產業和未來產業,形成新質生產力,增強發展新動能。中國建材集團以“卡脖子”關鍵技術突破和新材料產業發展共性需求為基礎,積極發揮國有資本投資公司作用,持續提升核心競爭力、增強核心功能,為探索“新質生產力”未來路徑提供了鮮活樣本。

    央視財經《經濟半小時》視頻

    12月8日,央視財經《經濟半小時》特別報道,走進中國建材集團所屬中材高新,圍繞工業陶瓷的突破,聚焦新材料前沿產業的孵化與培育,以“國之大材”踐行“國之大者”。

    什么是陶瓷彈簧?

    陶瓷彈簧是以先進陶瓷材料為原料,通過組分和結構的精巧控制,使陶瓷材料具備彈性,打破了陶瓷材料“脆”“硬”的固有印象,其壓縮循環性能達到金屬彈簧標準,同時具備耐高溫、抗腐蝕、抗水氧等優異特性。

    陶瓷彈簧與金屬彈簧相比優勢在哪里?

    目前市場上出售的金屬彈簧耐最高溫度不超過700℃,且在該溫度下無法長時間運行,陶瓷彈簧可以輕易突破該溫度,耐高溫可達1400℃以上,可應用在航空航天、新能源電池等高溫、水氧以及腐蝕環境下,能夠在極端環境中承擔重任。

    山東工陶院研發的陶瓷彈簧處于什么技術水平?

    該項技術的突破使得中國成為全球第三個有能力生產陶瓷彈簧的國家,目前,山東工陶院李伶團隊研發的陶瓷彈簧已經可經受千次壓縮疲勞測試,在挑戰陶瓷彈簧使用極限的道路上持續創新。


    挑戰世界紀錄的陶瓷彈簧

    陶瓷,不光有我們熟知的象征中國傳統文化符號的瓷器,中材高新研制的陶瓷彈簧,讓陶瓷具有彈性,目前已知的彈性壓縮量紀錄是20%,我們燒制的陶瓷彈簧將挑戰25%的世界紀錄。

    防隔熱陶瓷有什么特性?

    防隔熱陶瓷,也叫隔熱瓦,主要是密度比較低、耐高溫、隔熱性能比較好,密度只有水的三分之一到四分之一,80%到90%的體積都是空氣,導致整個材料的導熱系數非常低,所以它有非常好的隔熱效果。

    防隔熱陶瓷進行高溫試驗會有什么效果?

    將陶瓷制品放在1000度的高溫電爐中烘烤,3分鐘后,燒得通紅的兩塊陶瓷制品被鐵鉗夾到試驗臺,科研人員不戴隔熱手套,直接用兩根手指捏住陶瓷,并來回進行移動。

    徒手拿捏近千攝氏度高溫陶瓷制品,秘密就在于這塊陶瓷制品是防隔熱陶瓷,拿出來之后表面散熱快,能夠迅速下降至室內溫度,但其內部仍然保持了非常高的溫度,還是炙熱的狀態。

    不懼高溫的防隔熱陶瓷

    陶瓷彈簧、防隔熱陶瓷,都是在精密制造,航空航天等尖端領域應用的關鍵陶瓷材料,這些陶瓷展現神奇之處就是利用了陶瓷最基本的結構特性,而這種特性也使得工業陶瓷在當今新興產業中占有舉足輕重的重要性。

    什么是氮化硅陶瓷球?

    氮化硅陶瓷球硬度僅次于金剛石,重量只有鋼材的三分之一,具有高強度、電絕緣、無磁性、高精度、輕量化、自潤滑、低摩擦系數、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等特性,是目前綜合性能最好的結構功能一體化陶瓷之一。

    現在生產的陶瓷球規格有多少種?

    可以生產出近70種不同大小規格的氮化硅陶瓷球,最大的產品直徑是110毫米,而最小的產品直徑只有1毫米。最小的1毫米產品和最大的110毫米產品之間,體積相差130多萬倍,就好比我們地球和太陽的體積關系。

    滿足極限性能要求的氮化硅陶瓷球

    制成的陶瓷軸承轉速可達每分鐘60萬轉,可耐1200攝氏度的高溫,更奇特的是,它還具有自潤滑的特性,也因此被公認是制造軸承及其零件最理想的材料。2015年,從事先進陶瓷研究30年的張偉儒帶領團隊突破氮化硅陶瓷球的生產技術,打破國外壟斷,成為全球僅有的三家熱等靜壓陶瓷軸承球生產者之一。在新能源汽車的發展浪潮之下,氮化硅陶瓷球供不應求。

    氮化物陶瓷纖維有什么特性?

    氮化物陶瓷纖維,具有高導熱、電絕緣、耐高溫等特質。高導熱的氮化物陶瓷纖維直徑大概15微米,用肉眼幾乎看不到,我們的頭發大概在60到90微米,相當于我們頭發絲的十分之一。

    氮化物陶瓷纖維的研發難點是什么?

    陶瓷纖維的優勢是拉伸強度很高,但擺脫不了陶瓷的脆性,抗折能力很差。所以,在整個生產過程中,任何的氣氛,還有溫度的波動,都會導致里面有很多的損傷。

    比發絲還細的陶瓷纖維

    山東工陶院的研發團隊接力50年,經過無數次的斷絲測試、拉伸驗證,終于將玻璃纖維、碳纖維的制備優點集成在一起,于2022年6月生產出一款高拉伸、抗折能力強、高導熱的陶瓷新產品——氮化物陶瓷纖維。

    無論是從0到1的突破

    還是從1到100的深耕

    中材高新聚焦先進陶瓷和人工晶體兩大賽道

    面向世界科技前沿

    努力通過科技創新實現自立自強

    以“國之大材”

    踐行“國之大者”

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