转自:成都日报锦观
深耕炭基新材料领域,成都企业持续创新“答题”
攻坚近20年 啃下核级石墨“硬骨头”
除了核级石墨材料,成都炭材还积极拓展民用石墨产品市场。说起石墨材料,大家可能会觉得陌生,但其实我们日常使用的铅笔芯就使用了石墨材料。这一看似普通的材料,在高端制造、核电、新能源等产业领域都扮演着不可或缺的核心角色。
走进位于成都经开区的成都方大炭炭复合材料股份有限公司(以下简称成都炭材)生产车间,机床运转不停,工人正专注地对石墨坯料进行精加工,一块块规整的石墨制品在流水线上逐步成型;在产品展厅内,从核级石墨构件到民用石墨制品,清晰展现着企业深耕炭基新材料领域的坚实足迹。
“我们通过近20年的深耕,破解核级石墨‘卡脖子’难题,实现了该类关键材料国产化‘从0到1’的突破。”成都炭材相关负责人表示,当前公司正借成都创新生态赋能发展,以多元布局拓宽产业边界。
“从0到1”的突破
破解核电“卡脖子”难题
产业出的“考题”,往往与国家战略同频共振。随着国家“十五五”规划及产业政策的推进,碳材料和石墨材料已被列为战略性新兴产业核心发展领域,高端化突破、产业链自主可控、规模化应用落地,成为产业发展的核心目标。
“我们的研发重点始终与国家战略高度契合,聚焦新能源、光伏半导体、高端制造与国防装备三大领域精准发力。”在成都炭材,公司技术研发部部长卢庆鸿向记者介绍道。
其中最具代表性的便是第四代高温气冷堆核级石墨的国产化攻关——这道来自国家核电事业的“重点考题”,成都炭材用了近20年时间,交出了一份优异答卷。
2006年,高温气冷堆被列入国家科技重大专项,而核级石墨作为第四代高温气冷堆的核心材料,长期依赖进口,成为制约我国核电事业自主发展的瓶颈。“当时,国外对这项技术严密封锁,我们没有任何成熟经验可以借鉴,只能从零开始摸索。”卢庆鸿回忆道。接到这道“国家考题”后,成都炭材立刻组建专项攻关团队,与清华大学、湖南大学、中南大学、四川大学、中国科学院等高校院所开展联合科创研究,汇聚顶尖专家与骨干力量,开启了漫长的攻坚之路。
核级石墨对性能要求极为严苛,不仅要具备极高的纯度、均质性和力学性能,还要能承受极端高温、强辐照等恶劣环境考验,每一个环节都容不得丝毫差错。
攻关过程中,团队遇到了原料选择、成型工艺、焙烧控制等一系列难题,仅原料焦的筛选,就经过了上百批次试验,最终掌握了核心选择方法,针对大尺寸构件成型焙烧易开裂的痛点,创新分段控温焙烧工艺,构建起全流程制造体系。
为确保产品性能达标,成都炭材与国外专业机构合作开展全辐照试验,历经数年等待,2024年,试验结果显示,自主研发的核级石墨在极端环境下性能优异,成功通过验证。同年,公司顺利取得民用核安全设备制造许可证,成为国内唯一获此资质的等静压石墨材料生产企业,彻底打破了国外垄断。
如今,这款核级石墨产品已实现量产,成功应用到国家重大工程项目上,真正实现了第四代核反应堆关键材料国产化“从0到1”的突破。
拓展民用市场
激活产业发展新动能
“高温气冷堆核石墨的量产交付,不仅补齐了我国核材料领域的短板,大幅提高了高温气冷堆技术和装备的国产自主化率,更为我国核电事业的快速发展补上了产业链中关键一环,为国家能源安全提供了坚实保障。”卢庆鸿表示,这正是“产业出题、科技答题”最生动的实践——产业有需求,科技有响应;国家有需要,企业有担当。
实现国产化突破的价值,远不止一款产品的诞生。在成都炭材产品展厅,卢庆鸿带记者参观了公司石墨材料的各个应用场景。记者在现场看到,作为一家具有自主研发能力、持续创新能力的专精特新“小巨人”企业、高新技术企业,成都炭材生产的等静压石墨制品拥有自主知识产权,等静压石墨产能位居全国前列。
除了核工业用核级石墨材料,成都炭材还积极拓展民用石墨产品市场,生产包括光伏石墨热场、半导体专用石墨材料、精密模具石墨等在内的多种民用产品。在民用石墨产品生产线上记者看到,工人正在对石墨坯料进行精加工,生产出各种规格的石墨制品。
“根据不同客户的需求,我们将石墨坯料加工成不同的尺寸。目前,我们能加工的石墨成品最大直径为1.5米,这在全国同行业中处于领先水平。”卢庆鸿告诉记者。
今年公司计划投入更多石墨坯料,以保障全面销售目标。从目前的生产进度来看,产量和销量将实现双增长。
借势科创沃土
续写产业赋能新答卷
成都炭材的成长,离不开自身的持续创新,更离不开成都良好的创新生态滋养。作为成都新材料产业的重要一员,成都炭材正借力成都加快建设全国先进制造业基地的东风,依托完善的政策支持、丰富的人才资源和浓厚的科创氛围,持续深耕炭基新材料领域。
核级石墨产品成功落地后,公司并未停下“答题”的脚步。谈及下一步规划,公司相关负责人表示,将继续紧扣国家战略和产业需求,围绕三大领域持续创新“答题”,助力新质生产力发展。
在新能源领域,聚焦锂电、钠电、硅碳负极材料,研发高能量密度、快充、长寿命的电池负极材料及氢储能材料,助力新能源产业高质量发展,同时加快锂电负极产业布局,实现产业链延伸。在光伏与半导体热场领域,持续提升等静压石墨的综合性能、纯度与均质性,适配下游高端应用场景。在高端制造领域,深耕航空航天所需的特种石墨、炭陶等核心材料,全力实现关键材料自主保障。
“成都既有创新活力,又有产业厚度,是科技成果转化的沃土。”该负责人坦言,未来,成都炭材将继续深化产学研合作,强化人才队伍建设,推动更多科研成果从实验室走向应用场,从技术突破走向产业赋能,不仅要打造炭基新材料的创新高地,更要为成都新材料产业聚链成群、为国家战略性新兴产业发展交出更多更优的“科技答卷”。
成都日报锦观新闻记者 李柯雨 白洋 黄雪松
摄影 冯子珊 曾诗蕴
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