国产耐高温新材料有望打破垄断 上海榕融宣布国产氧化铝连续纤维完成中试

正在举行的2020中国工博会上传来好消息,上海榕融新材料科技有限公司昨天宣布,国产氧化铝连续纤维完成中试,预计明年一季度将在临港实现量产,一举打破国内耐高温新材料长期被国外巨头垄断的局面。

 从科研攻关到走出实验室,上海榕融用15年时间打通了氧化铝连续纤维的所有“卡点”。如今,已经打造出一套高铝氧增强复合材料胶体及预浸料生产、纤维生产、织物生产、结构件生产、定型测试的整体产业链。上海榕融技术总工关克田告诉记者,“目前公司中试产线的产量为40吨,明年一季度所有设备在临港基地完成调试后进入量产,第一年的产能将达百吨规模,力争在三年内完成年产量300吨的目标。”

 氧化铝连续纤维是国际公认的耐高温热端构件新一代主力材料。它是以熔点高达2050℃的氧化铝为主要成分制造的连续纤维,除具备表面活性高、弹性模量大、抗化学侵蚀能力强等特点外,其单丝抗拉强度极高,具有良好的抗冲击性和可绕性,可作为增强材料应用到纤维增强复合材料大构件中。同时,高铝氧熔点高、热导率低、绝缘性好,在1650℃燃气中仍保持完整纤维形态,可满足在高温燃气环境中长期“服役”的要求,在制备耐烧蚀隔热复合材料方面得天独厚、不可替代。

 性能如此好的耐高温材料,难度自然不小。同时,由于我国起步又比较晚,国外对此技术实行封锁,因此长期受制于人。关克田表示,高铝氧生产工艺横跨高分子胶体、矿物质干法纺丝、分子链构、高温烧结晶相化等多学科,各生产环节都是非标设备,因此量产工艺设备的研发难度巨大。同时,基础原料“氧化物溶胶”的国产化、规模化和生产设备连续化、自动化也是国内连续纤维“难产”的关键。

 经过跨学科、多领域攻关人员十余年不断探索,以及数千万元的投入,上海榕融完成了工业级国产基础原料的筛选确认,实现了具有自主知识产权的百吨级国产化设备研发及定型,形成了胶体工业化生产标准程序和胶体产品质量检测标准,能够确保溶胶粘度、胶体气泡、晶粒尺寸、微量成分等关键指标的精确、稳定和高效控制,这一技术在国内属于首创。

 “目前40吨中试线出产的氧化铝连续纤维,各种性能和指标已经接近国际水平,价格比国外进口价格大约降低40%,未来大规模产业化之后,成本还有更多下降空间。”关克田表示。

“一代材料一代装备”,新材料向工业高端装备的应用转化是个系统工程。业内专家表示,今后在航天航空发动机、半导体烧结炉膛、异型大结构承烧架等制造领域,国产高铝氧新材料大有可为,众多关键核心零部件也将随着其广泛应用而迎来突破。