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改革深一步 | 江蘇徐州:打造行業全球領跑者 助力“材料大國”邁向“材料強國”

打破國外技術壟斷,生產國際首款長時耐1000℃、短時耐1300℃高溫氣凝膠電芯間隔熱片;

產品廣泛用于新能源電池隔熱防護、LNG保冷、熱力管道保溫等能源與安全領域;

從海洋工程、高鐵、新能源汽車和高能動力電池等高新科技領域,氣凝膠絕熱材料對比傳統材料有長壽命、高效率、輕量化的優勢;

在高溫管道和設備上,氣凝膠絕熱材料能夠減少2/3的絕熱層厚度,降低50%以上的管道線損,大幅度提升熱能的利用效率,減少8%—10%的工業能耗,適用于發電、供熱、煉油、化工、冶金、建材工業領域和建筑節能領域。

……



新材料產業是戰略性、基礎性產業,也是高技術競爭的關鍵領域。

氣凝膠是新一代高效節能隔熱材料,國家重點支持發展的新材料,被譽為“改變世界的十大神奇材料”之一;

珈云新材料(徐州)有限公司,是目前國內少數幾家專業從事氣凝膠材料研究開發、生產制造和技術服務的科技型企業之一,且擁有整套完善的生產設備和配套的性能檢測設備。珈云新材是如何憑借公司生產的氣凝膠相關產品和突破領域極限的領先技術,加快成長為氣凝膠材料行業全球領跑者?

高性能產品領跑行業

在珈云新材料(徐州)有限公司展廳,工作人員用高溫火槍灼燒一塊厚度不到1厘米的“玻纖氈”,沒有任何損壞,用手觸摸其背面也感覺不到熱度。

另一款耐1000℃的高性能陶纖氣凝膠絕熱氈產品“AJ1025”,出自公司自主研發的氣凝膠生產線,它具有上好的隔熱功能,成功應用于鋰離子動力電池芯組間的隔熱,為芯組筑起一道高性能“防火墻”。

“該產品是國際首款長時耐1000℃、短時耐1300℃高溫氣凝膠電芯間隔熱片,可有效阻隔電池熱失控引發的熱蔓延情況。”珈云新材料(徐州)有限公司綜合部經理王超介紹說,新能源汽車已經廣泛被大眾所接受并處于高速發展階段,與之緊密關聯的安全問題也日漸突出。使用氣凝膠隔熱材料將電芯單元隔離開,當其中一塊電芯發生熱失控時,電芯間的氣凝膠材料可有效阻隔其熱量向相鄰的電芯傳遞,降低熱擴散,從而避免電池因電芯熱失控產生多米諾效應,可有效延緩或者阻止電芯失控,給駕乘人員留足時間撤離事故現場。

除了陶瓷纖維氣凝膠“AJ1025”,泡棉氣凝膠“AJSSA”、“AJ-SFC”型氣凝膠絕熱氈等高性能產品不僅應用廣泛,而且深受市場青睞。

“AJ-SFC”型氣凝膠絕熱氈產品是通過超臨界干燥工藝及疏水改性制成的一種高性能柔性絕熱氈。具有導熱系數低、憎水率高、防火阻燃、綠色環保、壽命長等優點,可應用于高溫蒸汽管道、城市熱力管道、高端建筑等領域。



泡棉氣凝膠“AJSSA”是以有機泡棉為基材,復合二氧化硅氣凝膠,通過超臨界干燥工藝制成的一種高性能卷材絕熱氈。具有柔性高、密度低、導熱系數低、憎水率高、防火阻燃、綠色環保等優點。可應用于電子煙、新能源動力電池的絕熱、防火防爆等領域。

珈云新材料(徐州)有限公司副總經理夏承喜介紹,公司可年產2.4萬立方米氣凝膠絕熱產品,主要產品包括多種規格的氣凝膠絕熱氈、氣凝膠漿料等。

強大技術研發團隊

氣凝膠是一種三維納米網絡結構的納米材料,具有低密度、高比表面積和低熱導率等優異性能。氣凝膠是目前世界上已知的最輕的固體材料,也是目前世界上隔熱和防火性能最好的固體材料之一。

為何氣凝膠如此神奇?

珈云新材料(徐州)有限公司技術總監、總經理滕凱明說,氣凝膠之所以它的隔熱阻燃性能這么好,是因為其分子結構中有無數的孔洞,孔隙率達到95%以上,使熱傳導率極低,可以達到類真空的隔熱效果。“棉花糖中的孔洞是看得見的,而氣凝膠的孔洞是納米級別,比頭發絲(直徑)還要細1000倍。”

材料雖好,但不易獲取。

相較中下游、終端產品,材料行業往往要面對一些特殊難點。比如,技術含量高,從研發到驗證、應用、實現產業化,要經歷漫長的過程。

由原南京工業大學材料科學與工程學院院長沈曉冬教授帶領的創新團隊長期致力于氣凝膠材料基礎研究與關鍵技術開發,突破了氧化硅氣凝膠材料存在的耐高溫性能差等技術難點,建立了完整的自主知識產權體系。經過數十年的努力,自主研發出了世界領先的氣凝膠制備方式。這種方式將氣凝膠制備成本大幅降低,使氣凝膠產品更好實現產業化,服務人們的生產生活。



此外,珈云新材料(徐州)有限公司研發技術力量還依托南京工業大學國家重點實驗室、南京工業大學材料科學與工程學院、國家建筑材料行業氣凝膠材料重點實驗室、宿遷市南京工業大學新材料研究院、宿遷新材料產業技術創新中心等科研平臺,構建并實現了產業化及規模化生產。

助力材料強國建設

材料處于各個產業鏈的上游環節,被譽為制造業“底盤”,是支撐現代產業體系不可或缺的物質基礎。

滕凱明介紹,隨著研究不斷深入,氣凝膠已從最初的氧化硅氣凝膠發展成為涵蓋眾多無機、高分子、金屬氣凝膠家族。隨著動力電池和儲能電池對安全性要求不斷提升,氣凝膠材料也蘊含巨大的社會經濟效益。

去年,珈云新材氣凝膠產品參與錄制《棟梁之材》,《棟梁之材》是央視財經頻道重磅推出的大型工業紀錄片《大國重器》第四季,圍繞科技創新、經濟發展的熱點,旨在真實記錄國家在材料強國建設過程中的堅實行動,生動講述科學家、工程師以及企業界技術精英集智攻關、勇攀高峰的感人事跡,弘揚工業體系下不忘初心的精神力量。

“企業專注氣凝膠新材料研發,希望能讓其以更輕薄的‘身材’、更低的成本,在耐受更高溫度的同時努力達到絕熱的能力,讓動力電池和儲能電池更安全,讓未來的建筑更節能,為航空航天事業提供性能更穩定的材料。”滕凱明說。


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