国际领先!湖北这位老师:挑战世界性难题,科研成果填补国内空白

脱硫,泛指燃烧前脱去燃料中的硫分以及烟道气排放前的去硫过程,是防治大气污染的重要技术措施之一。在青山电厂,为废气脱硫需要用管道输送石灰石浆液,这种浆液呈酸性且含固态颗粒,极具腐蚀性和摩擦性。该电厂此前采用不锈钢管材,但管材"上岗"一年就被磨穿。此外,不少化工企业用不锈钢管或铁管内衬橡胶作为化学物料的输送管道,极易被腐蚀、磨损和结垢堵塞

。"血管短寿"不仅增大了企业成本,更埋下化学试剂泄露的种种隐患。

国际领先!湖北这位老师:挑战世界性难题,科研成果填补国内空白

让青山电厂摆脱"血管短寿"之痛的,是由武汉晓宏超高分子新材料股份有限公司生产的纯超高分子聚乙烯管材管件这家公司的董事长,同时也是武汉工程大学机电工程学院的一名老师——秦建华。

秦建华,武汉工程大学材料成型学科学术带头人,现主要从事高分子材料成型理论的研究和成套设备的开发、设备管理信息系统的开发及企业MIS系统的开发。主持和参加的科研项目10余项,申报国家发明专利二项,在国内原创性发明了机筒成型法技术,成功实现了单螺杆连续挤出纯超高分子量聚乙烯管材,在国内外各种刊物上共发表文章20余篇,其中7篇被国际四大检索摘录。

据悉,纯超高分子聚乙烯材料分子量极高,达到150万以上,它几乎集中了各种塑料的优点,具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、耐腐蚀和自洁等综合性能 ,被国内外同行的专家称为"令人惊奇的塑料"

。但正是由于分子量过大,导致超高分子聚乙烯产品极难成型。成型装备的技术的落后,导致"能不能采取一个结合热塑性塑料高速、低成本的成型方法来成型纯超高分子聚乙烯管材"成为一个世界性难题

2002年,正在读博士的秦建华,对攻克这个难题产生极大的兴趣,将其视为重大的课题着手研究,经过五年的摸索和研究,收集资料、整理资料、完善资料,利用学校实验室的基础设备,对传统设备进行改造,逐渐摸索出一个能够初步成型管材的新工艺。随后的两年,在新工艺的基础上,展开进一步调整、完善,到2009年为止,产品初步具备产业化的条件。

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秦建华老师用创新工艺"说话",以科研成果"发声",在国内外率先实现了纯超高分子量聚乙烯管材高效、低成本的工业化生产,和率先开发出纯超高分子量聚乙烯管件:三通、大小头、弯管等。2012年,由秦建华自主研发的单螺杆挤出成型技术,将超高分子聚乙烯原料用高温融化后,再打入模具成型,生产时速超过10米,技术国际领先。实验发现,超高分子聚乙烯材料的耐磨性是不锈钢的5至7倍,能耐各种酸、碱、盐介质,耐冲击性极佳,此项技术获准了4个授权专利;与此同时,他更是通过专利入股的形式,成立了武汉晓宏超高新材料科技有限公司。

2013年,公司开始把在实验室所研发的产品推向市场,就目前采用传统材料存在问题的"企业痛点",首先在国电青山电厂、华能阳逻电厂、华电襄阳电厂等相关的企业进行试用。试点效果显示,不锈钢管或铁管内衬橡胶作为化学物料的输送管道,使用不到一年就因腐蚀被"磨穿";而纯超高分子聚乙烯管材管件,在使用一年后依旧"无恙",还避免了化学试剂泄露的隐患。

由于成效明显,2014年起,公司开始进行以推广为主的试销售。目前,这种新型管材已装进国电青山电厂、华能阳逻电厂、武汉石化等40余家化工企业,最早一批投用的产品,服役期已超过传统管件平均寿命的2至3倍。2015年,在湖北省科技部门的大力支持下,由武汉晓宏公司、省标准化研究院和武汉工程大学共同研制的《零添加剂超高分子量聚乙烯管材》通过专家评审,成为湖北省地方标准。"通过对标准逐章逐条的认真审议和讨论,评审专家一致认为该标准制定的整体思路科学合理,填补了国内空白,具有一定的前瞻性",《中国质量报》和湖北省质检总局的官方网站等权威媒体对此进行了聚焦报道。

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从高分子材料单螺杆挤出成型工艺的创新到成型装备的创新,再到如今高速、低成本的生产超高分子聚乙烯管材管件的跨越,在秦建华的带领下,纯超高分子聚乙烯管材管件实现了大规模的产业化生产,带来了巨大的社会和经济效益!

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本文部分素材来源:武汉工程大学新闻网/机电工程学院官网、网易新闻


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