新材料 寧波有料 被列入"246"萬千億級產業集群培育工程

在民營經濟活躍的寧波,新材料產業嶄露頭角。新材料又被稱為“工業魔術”,每次革命性新材料的大規模採用,必然會掀起新一波產業革命的浪潮。

2019年5月,新材料產業被列入“246”萬千億級產業集群培育工程。根據《寧波市新材料產業集群發展規劃(2019-2025年)》(以下簡稱《規劃》)顯示,2018年,全市新材料產業完成工業總產值2033.6億元,佔全市規上工業總產值的12.1%,同比增長13.5%。寧波新材料產業規模已位居全國七大新材料產業城市之首。預計到2025年,新材料產業工業總產值力爭達到5000億元。

號角已吹響,從新材料這棵大樹上長出的枝丫正在悄然托起寧波製造的轉型升級新高地……

摺疊手機屏寧波造

去年,各大手機廠商在摺疊屏手機上動作頻頻。先是三星Galaxy Fold發售,後是華為Mate X博眼球。然而支撐摺疊屏手機“曲折”的“黑科技”,都能在寧波江北區的“膜幻小鎮”中找到源頭。

在可摺疊屏幕點燃大眾激情之前,寧波長陽科技股份有限公司(簡稱“長陽科技”)已經把重點放在OLED所需的PI基膜上。PI基膜可以取代傳統的ITO玻璃,大量應用於可摺疊手機裡的基板、蓋板和觸控材料。

“此前,AMOLED顯示屏已量產多年,但業界翹望的可摺疊屏幕一直未出現,重要瓶頸之一就是蓋板材料。針對這個問題,我們對透明聚酰亞胺(PI)材料的應用寄予厚望。”長陽科技的研發副總裁楊承翰說。

未來,長陽科技將重點對柔性電路板離型膜、聚酰亞胺薄膜、光學基膜等產品的研發及工藝進行探索,突破核心技術壁壘,完成產業化及全面進口替代的同時,打造冠軍產品系列。

而另一家光學膜領軍企業寧波激智科技股份有限公司(簡稱“激智科技”)佈局的方式則有所區別。

根據激智科技2019年半年報顯示,2017年,激智科技作為有限合夥人的寧波沃衍於2017年投資OLED發光材料公司寧波盧米藍新材料有限公司(簡稱“盧米藍”)。

與LCD液晶顯示屏相比,OLED顯示屏擁有更寬廣的色域、更高的色彩飽和度、更加輕薄的結構、更快的反應速度、更廣的視角和更低的能耗,更為重要的是其能自身發光。這些優勢的源頭就是有機發光二極管中的有機發光材料。

目前,盧米藍已經突破了核心技術,尋找到了發光效率高的有機材料,預計到2020年下半年將擁有10條生產線,屆時,OLED面板價格只有進口材料的1/3。

在其他上游光學膜企業端,寧波惠之星新材料科技有限公司在觸控顯示和柔性顯示方面,提前開發了手機曲面屏保護貼、可應用於摺疊屏手機的蓋板硬化膜;寧波安特弗新材料科技有限公司研發的高性能水氧阻隔膜,也是OLED必備的上游材料……

通過一方屏幕的追溯,寧波“膜”力躍然紙上。

甬字號奠定3D打印基石

目前,國內仍面臨專業化金屬粉末材料缺乏等問題,從而阻礙了3D打印在生產端的廣泛應用。有機構預測,2020年,僅汽車粉末冶金市場需求就達200億元。

在寧波,湧現出了一批靠硬實力說話掘“金”粉末冶金市場的企業。

東睦新材料集團股份有限公司(簡稱“東睦”)從上世紀50年代開始,經歷了五次大的技術革新,如今已成功躋身把控PM(粉末冶金)產業鏈高附加值環節中的核心技術的寡頭行列。憑藉多年的製造技術投入,公司實現了粉末冶金、精密鍛造和機加工三種技術之間的聯動。

早在2016年,東睦與上汽粉末冶金廠相繼實現了技術突破,生產的表面緻密化粉末冶金齒輪順利通過了2500rpm下輸入轉矩212N*m的負載試驗,使用性能上與齒輪鋼相當。

未來,東睦在集中研發汽車關鍵核心零部件的同時,還將積極發展鐵硅鋁、鐵硅鎳等軟磁材料在汽車和太陽能領域的商業運用,向新能源方向拓展。

目前,在寧波從事PM產業的,前有東睦,後有來者。

一年前,畢業於哈爾濱工業大學的勵達與團隊正式落戶寧波高橋鎮岐陽工業區。同樣是專注於金屬粉末原材料的生產,他們帶來的是一種叫真空氣霧化的制粉技術。

喜歡喝咖啡的朋友都知道,不同的研磨程度、水溫、流速還有咖啡豆的新鮮程度都會影響一杯咖啡的口味。勵達的這種技術與做咖啡有異曲同工之妙:“我們的真空氣霧化技術就是在真空條件下,通過熔鍊配比金屬或金屬合金,在氣體保護的條件下,高壓氣流將金屬液體霧化破碎成大量細小的液滴,繼之冷凝為固體粉末的粉末製取方法。該技術多用於中高端金屬粉末的生產中。”

製備技術的成熟為團隊研發更高性能的金屬粉末材料奠定了基礎。不久前,勵達團隊送往專業實驗室進行檢測的高強鋁基粉末吸引了一家商用飛機制造企業的注意。

在生活中最常見的鋁合金材料是應用在門窗上的,這類材料每平方釐米的承受力在3000公斤左右,而勵達團隊自主研發的高強鋁基材料每平方釐米的承受力大概在4500公斤,提升了50%。以航天領域為例,如果說達到相同強度,要使用常規材料1公斤,高強鋁基粉末只需要幾百克就可以滿足要求。不但減輕重量,還降低了成本。

在寧波相關新材料企業的合力推動下,工業製造端在新技術、新思路面前“有心無力”的局面將會得到改善。

廢聚酯紡織品“變廢為寶”

寧波是中國最大的服裝產業基地,在前端,有雅戈爾、太平鳥、GXG等耳熟能詳的品牌;在後端,有康賽妮集團等隱藏在LV、愛馬仕等國際奢侈品牌背後的原材料供應商。然而,很少有人注意到廢舊紡織品的囤積數量。

數據顯示,中國廢舊紡織品的社會存量已超過1億噸,且以每年2000噸以上的速度遞增,而有效再利用的佔比不足10%。

在數量龐大的廢舊紡織品中,六成以上是聚酯纖維,也就是我們所熟知的“滌綸”。聚酯纖維是石油製備副產品,生產中需消耗大量能源,且難以自然降解,導致環境汙染。如何利用這些廢舊紡織品,已成難題。

憑藉“廢舊聚酯高效再生及纖維製備產業化集成技術”創新項目,寧波大發化纖有限公司(簡稱“大發化纖”)為廢舊紡織品的高效再利用找到了解決路徑。去年,在國家科學技術獎勵大會上,大發化纖以項目第一完成單位的身份捧得國家科技進步二等獎,一舉填補了寧波7年來“國獎無企業第一完成單位”的空白。

聚酯纖維再利用,說白了就是把廢舊聚酯纖維做成熔體,並重新制成纖維,其中一個關鍵的技術難點就在於如何提高纖維的可紡性,而粘度正是衡量熔體可紡性的一個關鍵指標。為了這個關鍵指標,多年來,大發化纖聯合高校院所和上下游企業,默默做了很多基礎性的技術研發工作。

為了便於廢聚酯紡織品再利用,大發化纖著手研發了水熱協同塑化造粒技術;為了加速低分子(染料、漿料及熱降解產生的小分子等)物質的揮發,就創新採用了微醇解技術……大發化纖相繼攻克了再生聚酯複合紡絲等多個技術難題,將熔體調質調粘為代表的行業關鍵性技術牢牢掌握在了自己手裡。

開啟橋面鋪裝後瀝青時代

元旦剛過,寧波路寶科技實業集團有限公司(簡稱“路寶”)便收到了公司在西北地區項目中中標的喜訊,工程造價近3000萬元,為路寶自主研發的ECO改性聚氨酯鋪裝技術加快向全國市場拓展開了好頭。

在路寶的產品ECO改性聚氨酯材料研發成功之前,世界上有三大主流的鋪裝材料,都是以瀝青為主材。

據科研機構的數據,當溫度超過60℃時,每一萬次車輛經過,橋面就會有一毫米的形變。久而久之,鋪了瀝青的橋面(高架路面)就會有下陷和鼓起。而路寶自主研發的ECO改性聚氨酯材料,是熱固性材料,即使溫度高於80℃,一萬次車輛經過,橋面也不會產生絲毫變化。如果將ECO改性聚氨酯材料鋪澆在鋼橋基板上,其會與底層的膠水產生化學反應,分子化學鍵會牢牢地抱在一起,產生6兆帕的整體拉拔強度,有效防止了脫層。當橋面上下抖動或者遭遇橫風左右擺動時,ECO改性聚氨酯材料可以避免瀝青材料出現的脆裂現象。綜合來看,ECO改性聚氨酯材料鋪裝到橋面上的使用壽命大大優於瀝青材料。

ECO改性聚氨酯材料在常溫攪拌即可鋪裝成型,無需加熱,省去了加熱的能耗與排放。甚至在0℃以下的氣溫下仍可鋪裝作業。在瀋陽長青橋的鋪裝中,路寶科技在-2℃的氣溫下進行了橋面鋪澆,創下了鋼橋面低溫鋪裝的世界紀錄。

相比於瀝青,ECO改性聚氨酯材料特別輕薄,通常瀝青鋪裝橋面需要10釐米的厚度,而ECO改性聚氨酯只要3釐米左右,大大節約了鋪裝石料、減輕了橋樑的自重,使橋樑本身更加安全。

對此,交通運輸部專家在評審中對路寶的研發成果給出了“稱得上是一種顛覆性的新材料”的評語。

陶的出現,讓人類告別茹毛飲血;瓷的出現,讓中國青花光耀全球;鋼鐵的出現,讓人類乘坐飛機、汽車遨遊世界;塑料的出現,讓世界進入聚合時代;今天的寧波,正在用一種種新材料助推第四次工業浪潮,奔向蔚藍的明天。

東南商報記者史旻


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