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精炼“蓝烟”闯“蓝海”
未知 admin 2018-01-31 点击:
 
摩根坤德公司的气凝胶生产线记者 贾成龙 摄
 
一面是喷枪点燃后数千度的火焰,一面是紧贴着没有任何防护措施的手掌,在一片不足3厘米的气凝胶毡的两面,一场看似惊险的实验正在创客总部天津基地的路演大厅中进行。据了解,这次路演活动的主角就是实验材料气凝胶毡的研发单位——天津摩根坤德高新科技发展有限公司。该公司从2006年成立至今,一路探索气凝胶新材料的研发和产业化道路。2017年,公司更是建设了7000平方米的厂房以及3条生产线,先后形成了纳米微孔绝热板、气凝胶毡、气凝胶颗粒三个主要产品,在气凝胶这个蓝海市场中占领了先机。
 
名词解释:气凝胶——世界上最轻的固体
 
记者在采访中了解到,气凝胶是一种新型的保温隔热材料,平均密度大约为3千克每立方米,而目前最轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米,比空气密度略低,是世界上密度很小的固体之一,也因此被称为“冻结的烟”或“蓝烟”。这种材料相比于其他传统的保温隔热材料,其热稳定性更高,并且更加环保,可广泛用于冶金、石油化工、建筑、电力、航空航天等领域。
 
沙土“摇身”变气凝胶
 
“气凝胶是通过在凝胶中用气体代替液体组分而获得的合成物质,最为常见的是氧化硅气凝胶。在气凝胶中一般80%以上是空气,因此隔热效果十分显著,一寸厚的气凝胶相当20-30块普通玻璃的隔热功能。即便像实验中把气凝胶材料近距离放在手掌与火焰之间,皮肤也不会被灼伤。”摩根坤德创始人李振声告诉记者,在石油化工行业和冶金行业中,管道、炉窑及相关热工设备普遍存在,利用二氧化硅气凝胶及其复合材料替代传统的保温材料对设备进行保温,可以极大地减少热能流失。
 
“二氧化硅气凝胶是目前最为常见的一种气凝胶材料。这种材料在自然界里唾手可得,随便从地上抓一把沙土就富含大量的硅元素和铝元素,这些都是气凝胶的主要成分。”据李振声介绍,自建产业化厂房后,公司便通过多种自主研发的工艺,将低成本的沙子“摇身一变”成为了高价值的气凝胶材料。
 
邀请“天河一号”助阵
 
虽然近两年气凝胶市场正逐步成熟扩大,但李振声也发现,即使气凝胶材料相较于传统保温隔热材料有很多的独特优势,可相对较高的成本,也令很多使用单位望而却步。如何让这种新型材料与整个经济市场融合得更加完善,成了最近李振声最关注的事。
 
“我们要做的不是拿着现有产品硬着头皮去跟客户推销,而是想办法培育市场,想办法让产品更加融入人们的工作和生活,让大家逐渐接受气凝胶这一新生事物。”李振声说,为此,他们想到给现有的很多传统材料做改性,在当中添加气凝胶,提高传统材料的性能,从而达到逐步减少传统材料的需求比例,慢慢过渡到他们研发的新材料上来。
 
但这一想法在真正实施的时候,也让公司的研发团队吃尽了苦头。由于现在市场上的各种保温隔热材料众多,需要花费大量的人力、物力和财力进行实验。
 
在面对庞大的实验压力时,李振声突然想到,如果把现有的这些物质特性的数值通过程序输入到电脑中,利用计算机去做实验,有可能会极大地减少试验成本,实现新的突破。
 
为此,他特地来到了位于开发区的国家超级计算天津中心,与“天河一号”背后的专家们谈起了自己的想法。李振声告诉记者,在他们带着课题找到超算中心之前,“天河一号”还没有做过气凝胶材料改性方面的运算业务,为此他也曾惴惴不安。而在他听到专家介绍“天河一号”曾经做过配方药的运算业务时,心里的一块大石头终于落了地。
 
李振声说,在确定了“天河一号”能够利用强大的运算能力解决他们的实际实验问题时,他们便马不停蹄地签署了相关合作协议,在气凝胶纺织、玻璃岩棉气凝胶等材料的改性方面进行探索。“目前,我们正在给超算中心收集各种改性材料的数据。以气凝胶纺织为例,科研团队通过不断地把实验数据输入到超级计算机中进行比对,在他们的运算配合下,将实现多款产品的创新。”
 
“蓝海”市场抢先机
 
一份行业内部研究报告显示,未来全球气凝胶市场将以31.8%的复合年增长率平稳增长。特别是建筑领域预计复合年增长率超过33.7%。
 
新技术、新材料仅仅是停留在科研层面上的概念,而真正让技术成果实现价值的是在市场上的实际应用。为此,该公司提早进行了市场布局,特别是在建筑领域。2017年5月他们与央企中节能签订了50万立方米的外墙保温意向合同。
 
“目前,公司围绕气凝胶领域,已经形成了纳米微孔绝热版、气凝胶毡、气凝胶颗粒三个拳头产品。”李振声认为,现阶段国内外的气凝胶领域研发差距并不是非常大,几乎都是从2000年前后才在市场上逐步形成规模。特别是近几年,整个行业的发展提速,令很多像摩根坤德这样的高新技术企业备感紧迫。因此,掌握核心技术和市场资源就成为企业参与市场竞争的两大抓手。
 
“我们通过数年的自主研发,研制出了具有耐高温性的纳米微孔绝热板。性能控制在了可长期使用温度1000度左右,并且导热系数低于常规绝热材料2-10倍。同时价格低于国外同类产品的50%以上,比常规材料节能10-30%。”李振声告诉记者,公司的产品曾应用在宝钢的炼钢项目中和本市第一个PPP项目“滨海光热”中。
 
来源:滨海时报
记者:牛婧文

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