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另辟蹊径打破国外企业垄断 武汉先进院攻克硅气凝胶低成本制备技术

时间:2022-11-16        来源:

近日,在武汉中科先进材料科技有限公司(以下简称“武汉先进院”),由电子信息材料研发中心副主任、高级工程师陈海平领衔的科研团队,经过一年的研发攻坚,在气凝胶的制备技术上实现突破,打破国外企业对这一技术的垄断,实现低成本制备气凝胶。


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气凝胶被称为“世界上密度最小的固体”,是全球公认的最高效绝热、保温材料之王,可广泛应用于航空航天、建筑、石油化工、军事工业、热能工程、热工设备、交通运输等领域,全球市场空间预计超过百亿美元。在新能源汽车领域,气凝胶可以成为动力电池热管理的“关键元素”,以其卓越的隔热、保温性能确保电池安全。

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陈海平长期从事硅基材料研发与项目管理工作,获授权专利数十项,曾获中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。

她介绍,气凝胶因成分不同,主要有无机气凝胶、有机气凝胶、复合气凝胶和金属单质气凝胶等。当前,二氧化硅气凝胶的绝热性能最引人注目,技术也最为成熟,国内外气凝胶的产业化发展大多围绕二氧化硅气凝胶绝热应用展开。

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二氧化硅气凝胶常见干燥工艺分为常压干燥工艺和超临界干燥工艺。超临界干燥工艺制备二氧化硅气凝胶,是我国目前主流工艺,核心设备复杂,投入大、运行维护成本高,制成的二氧化硅气凝胶价格高昂。

“常压干燥工艺制备高品质气凝胶,成本低,但受制于国外企业。”陈海平介绍,她和团队避开国外企业技术垄断,另辟蹊径,开发出二氧化硅气凝胶常压干燥制备工艺。采用这一工艺,产线建设投资少、规模大、效率高,可以降低30%以上生产成本,“这是一项原创性的科技攻关,已申请14项相关专利,获得授权专利1项”。

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据悉,武汉先进院已完成二氧化硅气凝胶常压制备关键工艺开发、完成中试,目前正在军山新城的武汉先进院中试基地建设产业化产线,预计2023年完成生产线搭建并进行产品推广。

武汉先进院是由中科院深圳先进技术研究院和武汉经开区合作共建,是中科院在湖北设立的第一家企业法人的新型研发机构。作为“四不像”新型研发机构,武汉先进院坚持以产业需求为导向,致力于用科技创新推动新材料产业高质量发展,已构建研发服务、创业孵化、产业育成三位一体的运行模式,重点面向电子信息和新能源产业,突破“4-6”级中试工程技术难题。目前,武汉先进院与多家企业组建联合创新中心开展研发合作,以研发服务形式助力企业创新,已有多项科研成果实现产业化,转化金额超亿元。

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党的二十大报告提出,加快实施创新驱动发展战略,加快实现高水平科技自立自强,以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战,加快实施一批具有战略性全局性前瞻性的国家重大科技项目,增强自主创新能力。武汉先进院相关负责人表示,该院将继续加大研发投入,重点攻坚电子信息、新能源、生物医用等领域的新材料共性关键技术难点,突破关键核心技术,掌控关键核心资源,为我国加快实现高水平科技自立自强贡献力量。



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