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关键技术攥在手 栋梁之“材”将可期

作者:admin      发布日期:2020-06-04   点击:

关键技术攥在手 栋梁之“材”将可期

  曾经封闭维修27个月的南京长江大桥,再度通车时,焕然一新、“轻装上阵”。在一些关键部位,先进复合材料玄武岩纤维已嵌入体内,就像给大桥穿上一层坚硬而轻盈的铠甲。

  “玄武岩纤维的强度是钢材的5—10倍,重量却只有钢材的四分之一至三分之一。”说起新材料的应用,玄武岩纤维生产应用国家地方联合工程研究中心主任吴智深如数家珍。

  5月23日,习近平总书记在参加全国政协十三届三次会议经济界委员联组会时强调,加快推进数字经济、智能制造、生命健康、新材料等战略性新兴产业,形成更多新的增长点、增长极,着力打通生产、分配、流通、消费各个环节,逐步形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,培育新形势下我国参与国际合作和竞争新优势。

  材料赋能“新基建”创新与应用并重

  产业升级,材料先行。

  在国家新材料产业发展专家咨询委员会主任、中国工程院原副院长干勇院士看来,新材料是支撑现代制造业的“底盘技术”,新材料不仅支撑我国战略性新兴产业的发展,同时自身也是战略性新兴产业之一。

  “过去我们有一个误区,总认为新材料是以前没有的创新材料,比如石墨烯、纳米管,其实只要材料性能得到提升、工艺实现改进的都是新材料。”江苏产业技术研究院院长刘庆教授说。

  以最常见的金属材料为例,高强度齿轮钢、航空发动机叶片、大飞机机体铝合金等所用到的金属已司空见惯,但是如果不经创新改进,这些金属材料根本无法满足先进装备的使用要求。

  今年以来,广受关注的“新基建”为产业界注入了一针“强心剂”。而这当中,无论是信息基础设施、融合基础设施还是创新基础设施,都离不开新材料的支撑。

  “以玄武岩纤维、碳纤维为代表的高性能纤维,广泛应用于能源环境、交通海洋、航天航空等领域。”吴智深表示,先进复合材料已成为支撑先进制造、新基建、先进装备及航天航空的关键基础材料。

  刘庆表示,目前我国新材料产业中凝聚了大量知识要素和技术要素,发展速度较快。已呈现出产业初具规模、部分技术取得突破、区域集聚态势明显三个特点。前瞻产业研究院数据显示,2019年我国新材料产业总产值已达到4.5万亿元。

  构建国内国际“双循环”

  增强抗风险能力

  近日,宁波江丰电子再获荣誉,其发明专利“一种钽靶材的制造方法”,获得2019年度浙江省专利金奖。

  钽靶材也称溅射靶材,是制造芯片上金属导线的关键材料,目前全球只有三个国家的四家公司掌握。

  “从微观角度来说,溅射靶材上每个金属原子的排列方向都会对芯片中的金属互联线的质量起决定性的影响。”江丰电子总工程师王学泽告诉记者。

  江丰电子八年磨一“材”,如今,国产超高纯溅射靶材不仅能够替代进口,还出口到全球280多个半导体芯片制造工厂。

  5月14日召开的中共中央政治局常委会上,提出构建“国内国际双循环相互促进的新发展格局”。所谓国内国际双循环,简单说就是既开发国内市场,又拓展国际市场,两条腿走路,两方面相互促进。

  “我国已成为名副其实的‘材料大国’,但‘材料强国’之路任重道远。”刘庆说,初期市场培育,是新材料推广应用的关键环节,新材料“首批次”推广应用困难是制约我国新材料技术创新成果产业化的关键瓶颈。

  刘庆建议,在重大工程项目中,对国产新材料、新技术应秉持能用尽用、能研尽研的原则,推动自主创新产品首试首用。

  创新进入“无人区”,攻坚自主可控

  最近,华南理工大学材料科学与工程学院院长彭俊彪格外忙碌。他带领团队往返于学校和企业之间,他们研发的氧化物靶材已通过厂家完成试制组装,并送往相关龙头企业进行测试。“一旦测试通过,将可替代现有的非晶硅材料,能够显著提升TFT性能,有望进一步改善电视品质。”彭俊彪说。

  “我国部分新材料技术创新已进入‘无人区’”,干勇表示,以新一代信息技术、新能源、智能制造等为代表的新兴产业对材料提出了更高要求,新材料的研发难度前所未有,创新难度不断加大。

  先进的技术买不来,先进的材料更买不来。

  吴智深建议,应对先进纤维复合材料产业重点支持。加强联合攻关,有针对性地增加基础研发的投入,开展共性关键技术和跨行业融合性技术研发,建设先进复合材料的先进生产及典型应用示范基地。中国科学院理化技术研究所研究员汪鹏飞也提出建议,逐步开展氦资源的综合开发利用,以满足我国对氦资源的需求。

  在彭俊彪看来,推动新材料的创新发展,除了加大科技研发投入的力度、鼓励争取0—1的原创成果外,还要创建有利于创新发展的市场环境。

  “要加强原创性研究,加速新材料及其制备、生产技术的研发,必须启动新的体制机制探索。”刘庆说,针对新材料原始创新能力不足、创新链不通畅等问题,必须建立“自上而下”与“自下而上”相结合的创新体系。目前,长三角先进材料研究院已正式成立,构建的创新体系正吸引全国创新资源集聚,推动新材料领域的研发与产业化。

  金凤 陈曦 科技日报记者 张晔 叶青

(责编:杨虞波罗、吕骞)



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