溶胶凝胶法名词解释(深圳中凝科技公司专注气凝胶技术研发与应用 让新材料走入你我生活)
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溶胶凝胶法名词解释(深圳中凝科技公司专注气凝胶技术研发与应用 让新材料走入你我生活)
中凝科技公司技术人员正在进行气凝胶产品试验。文阳洋摄（中经视觉）
中凝科技公司山西工厂。（资料图片）
在深圳中凝科技有限公司展厅，工作人员用高温火枪灼烧一块厚度不到1厘米的“毛毡”，没有任何损坏，用手触摸其背面也感受不到热度。
“这是公司自主研发的气凝胶绝热毡，具有超低导热系数，厚度比同类产品薄75%，能在650摄氏度的温度下提供很好的保温效果。”中凝科技董事长兼总经理王天赋介绍说。
以技术创新为发展主战略，中凝科技致力于气凝胶材料生产制备技术研发及应用推广，不断做大做强气凝胶产业链关键环节，以品牌、技术和规模优势引领行业发展，被认定为国家高新技术企业、国家专精特新“小巨人”企业。
瞄准新赛道
气凝胶是通过溶胶凝胶法用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料，面世后历经3次迭代，皆因生产成本居高不下，难以推向商用市场。中凝科技为什么要选择这个几乎没有经验可以借鉴、实现应用难度较高的领域呢？
“气凝胶是一种性能比较全面的新型材料，我们看好这个领域的前景。”王天赋说，“气凝胶具有隔热保温、隔音降噪、高效吸附、耐腐蚀、防火等特性。基于这些特性，其产品可应用于航空航天、工业、建筑、纺织、储能等多个领域，市场应用广泛。”
站在新赛道上，企业只有尽快实现突破，才能在市场上占得先机。“持续的研发投入是第一要务。我们每年研发投入占营业收入10%以上。”王天赋说，基于行业两大技术路径，中凝科技组建了常压干燥技术团队和超临界技术团队。同时，瞄准产业化目标，组建了产品开发团队。
针对气凝胶生产成本高导致难以走向市场的行业难题，中凝科技通过开展技术创新，攻克了气凝胶常压干燥技术和乙醇超临界制备技术，从而具备了大规模、可持续、低成本量产的能力。“只有产能提升，具备供货能力，才能有效降低市场门槛。”王天赋说，如今，中凝科技实现年产能2.5万立方米气凝胶毡、1100吨气凝胶粉体、2.5万吨气凝胶涂料和10万立方米气凝胶复合不燃保温板，综合产能在亚洲处于领先地位。
随着产能持续提升，中凝科技业务逐步涵盖了工业、建筑、新能源、纺织服装、原材料五大领域，与中国石化、中国铝业、中国建筑、中储粮、国家能源集团、宁德时代等公司建立了长期合作关系。
突破新工艺
“气凝胶产业得技术者得‘天下’，研发创新是立身之本。”王天赋说，新材料产业的全球竞跑必须依靠企业自身的基础和应用研发综合实力。
材料制备工艺是气凝胶实现产业化的核心技术。“气凝胶制备技术根据其干燥方法不同，有超临界干燥制备方法和常压干燥制备方法两条技术路线。”王天赋说，经过前期市场调研，基于工艺先进程度、原材料国产化利用率、设备投入成本以及技术侵权风险等综合因素考量，公司最终选定了常压干燥这一技术路线。
技术突破，并非易事。如何做到利用配方设计、工艺流程设计、设备匹配设计让低成本制备成为现实，没有任何经验可以参考。“常压干燥制备过程中，会涉及酸碱两个主要流程，对设备和辅料的要求都很高，并且还涉及一些易燃易爆、有腐蚀性的物质，如何保障技术的安全性很重要。”中凝科技研发技术总监彭战军说，“公司成立了科研小组进行技术攻关，通过不断试验、验证，历时2年，终于实现工艺匹配，并建立了第一条气凝胶生产线。”
中凝科技自主研发的气凝胶毡正式投产后，应用无氯、无醇常压干燥隧道式反应炉量产技术，实现气凝胶毡连续化生产，生产效率大幅提高。“制备过程中无任何含氯原料，减少了设备腐蚀。同时，采用无醇洗交换工艺，无甲醇、乙醇精馏，减少了危化品库存，降低了安全风险。”彭战军说。
在研发团队努力下，中凝科技进一步攻克了气凝胶易掉粉、易碎等普遍性难题，获得丰富的产品结构和应用经验，实现气凝胶连续化、规模化生产。目前，公司拥有80多项国内外技术专利，形成完备的自主知识产权体系，被认定为广东省气凝胶工程技术研究中心。
产品种类越来越多，中凝科技的发展模式也在探索中不断创新。公司开发了绝热节能云数据平台线，通过应用大数据、物联网等新技术，实时动态呈现节能环保经济效益，实现了热能传输领域的信息化和智能化，推动公司从单一销售材料向节能服务商转变。
拓展新应用
随着技术不断进步，中凝科技成功推出气凝胶涂料、气凝胶板材、气凝胶超薄材料、气凝胶纺织品等产品，并在湖北仙桃市、山西阳泉市建立大型生产基地。“实验室里攻克技术难题，只是从0到1，我们加紧从1做到100，把产品应用到工业、建筑、新能源汽车、纺织品等更多更丰富的场景中。”王天赋说。
在工业领域，气凝胶是作为“隐形者”身份出现的。王天赋介绍，在工业、热力设备和管道上，气凝胶作为新型保温材料，被包裹在铝皮和外保护层之下；在建筑产品内保温板中，气凝胶以绝热涂料的形式为住户带来安全和舒适；在新能源领域，气凝胶可用作动力电池电芯隔热片，为用户的安全保驾护航。
“我们要把气凝胶变成看得见、摸得着，与百姓生活息息相关的产品。”王天赋说，“制备流程不断优化、工艺适应性增强、成本大幅降低，为气凝胶产品从工业市场走向更为广阔的民用市场开辟了道路。”
气凝胶低碳核酸采样舱便是中凝科技气凝胶创新应用的一个案例。“相较常规采样舱，采用气凝胶新型材料可实现高效节能，并具有A级防火、可循环使用等特点。”中凝科技气凝胶全品类市场部总经理孙阳介绍，目前，气凝胶低碳核酸采样舱已在湖北、广东、山西等地投入使用。
推动气凝胶在纺织行业应用，是中凝科技拓展民用市场的重要领域。孙阳说，采用气凝胶短丝纤维、气凝胶纱线制成的服装弥补了传统保暖服饰在重量、柔韧性、耐久性等方面的不足。通过特殊纺丝工艺，将气凝胶短纤填充于羽绒服、冲锋衣、被子、枕头等用品中，达到较好的保温效果。目前，公司研发的气凝胶夹层、功能性聚酯纤维、纺织品涂层等产品已应用于波司登、探路者等品牌。
“今年，我们加强气凝胶下游终端产品开发，着手在华东、华北等全国五大核心区域，布局建设新兴建材的民用产品生产工厂，以实现更高效的物流周转能力。”中凝科技渠道发展部总经理朱富强说，公司正在加速全国布局和多行业拓展，带动相关新材料产业链发展。
“发展成为气凝胶综合服务商，为各领域工业级产品、终端产品提供更多服务。”中凝科技在为实现这个愿景而努力。 （经济日报记者 杨阳腾）
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