中國粉體網(wǎng)訊 中國建筑材料科學研究總院有限公司(簡稱中國建材總院)的前身可追溯至1950年10月成立的原重工業(yè)部華北窯業(yè)公司研究所,是新中國第一個建材科研機構。1999年7月1日起轉制為中央直屬大型科技企業(yè),2004年與中國建材集團重組,2006年中國建材集團整合所屬十二家科研設計院所,組建成立中國建筑材料科學研究總院,2017年由全民所有制企業(yè)改制為有限責任公司,構成了中國建材與無機非金屬領域規(guī)模最大、實力最強的科研開發(fā)中心,被譽為“新中國建材科技的搖籃和發(fā)源地”。
從0到1:誕生新中國第一塊石英玻璃
新中國成立前,中國沒有石英玻璃。為趕上世界先進水平,1955年由周恩來總理和聶榮臻副總理主持,組織全國知名科學家編制12年科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃(1956-1967年),確定了國家經(jīng)濟建設和國防建設急需的57項重點科研任務。其中,第26項“試制新型硅酸鹽制品”和第40項“建立半導體技術”兩項任務書中,列入了石英玻璃的研制內(nèi)容。當時石英玻璃的試制任務是下達給中國建材總院的前身——國家建筑材料綜合研究所。從此,我國拉開了石英玻璃的發(fā)展之路。
1957年4月試制出中國首塊石英玻璃
來自:中國建材總院
接到試制任務后,中國建材總院專門成立了石英玻璃科研組。然而,當時我國石英玻璃技術尚屬一片空白,沒有任何技術基礎,沒有專用設備,國際上能查閱到的參考資料也極為有限。面對如此艱巨的任務,中國建材總院迎難而上、排除萬難,最終于1957年成功研制出我國第一塊不透明石英玻璃,從此開啟了中國石英玻璃專業(yè)的大門。同年8月,項目組又試制出我國第一支不透明石英玻璃管。1958年在不透明石英玻璃的試制基礎上,研制出我國第一支透明石英玻璃。為滿足國防建設的配套需求,建工部新材料局決定在錦州投資,興建較大型石英玻璃專業(yè)生產(chǎn)廠,相繼建成6家具有規(guī)模的石英玻璃生產(chǎn)廠,為我國的原子能、兵器、半導體工業(yè)提供了大量石英制品,克服了國外封鎖造成的困難,也為我國石英玻璃專業(yè)發(fā)展打下了堅實基礎。
總院研究人員與剛“出爐”的石英玻璃管“比高低”
來自:中國建材總院
從1到N:高精尖突破的漫漫科研路
中國建材總院研發(fā)領域涵蓋:無機非金屬材料、先進工藝與裝備技術、檢驗認證技術及標準化、綠色建材關鍵技術、輕工機電一體化技術、精密計時控制技術等。
中國建材總院是國內(nèi)最早從事石英玻璃研發(fā)的單位,于1986年5月成立了我國唯一的石英玻璃研究所,專門從事石英玻璃新品種、新工藝、新技術及檢測技術和標準化等研究與開發(fā)工作。在我國功能玻璃與特種玻璃材料領域中國建材總院開創(chuàng)了多個第一。60年來,先后開拓了航空玻璃、石英玻璃、玻璃纖維、功能玻璃、功能薄膜等研究領域,不僅誕生了第一塊石英玻璃,而且還研制成功了我國第一塊航空玻璃、第一根玻璃纖維、第一根通訊光纖、第一片夜視用光纖面板、第一片實芯法微通道板等等。
石英玻璃研究所科研人員解決了石英制品變形、涂層不均勻等難題;成功研制耐高溫大圓管,涂層能阻擋鈉離子的滲透,產(chǎn)品在1280℃—1300℃下長期使用不變形,比普通石英玻璃的使用溫度提高200℃,壽命提高一倍以上,產(chǎn)品質(zhì)量達到80年代國際同類產(chǎn)品的水平。同時還研制成功擴管技術,制造出Φ200mm的大規(guī)格管材,滿足了5集成電路生產(chǎn)線對石英制品尺寸的需求。利用合成石英玻璃研制成功的6′光掩;迷诟呔、細線條光掩模的制作和遠紫外光刻,填補了微電子用石英玻璃的空白。
石英玻璃研究所在激光技術和特種光源用石英玻璃方面也取得了多項成果,如成功研制新型摻雜石英玻璃品種。顧真安開創(chuàng)的系列石英玻璃摻雜理論,為后續(xù)開發(fā)各類摻雜石英玻璃新材料奠定了堅實基礎,至今其摻雜理論仍處于國際先進水平。研制的硅鋁硼系石英/鎢過渡封接玻璃解決了Sol-gel法制備工藝中原料-熔制-拉棒等多項關鍵技術,為激光泵浦氙燈提供了新型封接材料。高純低羥基石英玻璃的研制成功填補了電光源石英管的國內(nèi)空白。無臭氧石英玻璃也是這一時期石英玻璃研究所的重要研究成果之一,用這種管材制造的殺菌燈由于有效地截止了低于220nm的短波紫外線,且254nm紫外線透過達到80%,從而大大減少了殺菌燈的臭氧發(fā)生量,并提高了殺菌紫外線發(fā)射有效光強,保障了醫(yī)療、衛(wèi)生、食品、畜牧等眾多領域從業(yè)人員的健康,為紫外殺菌燈的應用掃除了障礙,在2003年抗“非典”消毒中發(fā)揮了積極作用。石英玻璃研究所還成功熔制出1.5米長的石英玻璃厚壁管,之后又攻克了加工技術難關,提高了厚壁石英管的尺寸精度,并取得兩項專利;同時還攻克了無接觸拉管技術,建立了自己的拉管裝備工藝線,實現(xiàn)了管徑在線測量。建立了年產(chǎn)8噸的原料加工工藝線,為熔制石英砣提供合格原料。光纖石英玻璃管的研制經(jīng)過了中間實驗和工業(yè)化試驗,提供了從原料到成品管的一整套實用技術和裝備。
隨著國內(nèi)自主創(chuàng)新技術的發(fā)展,從原料到生產(chǎn)工藝都取得了很大進步,制備的石英產(chǎn)品質(zhì)量也不斷提高,在顧真安院士等石英領域?qū)<业膸ьI下,高端石英制品的制備技術也在不斷突破,科研成果遍地開花。
解決制備難題,引領行業(yè)發(fā)展
中國建材總院經(jīng)過多年的研究,打破合成石英玻璃傳統(tǒng)的臥式化學氣相沉積工藝,于2001年在國內(nèi)首創(chuàng)立式化學氣相沉積工藝,石英玻璃規(guī)格尺寸由最初直徑200mm逐步提升至300mm、500mm和600mm口徑以上。
在解決規(guī)格尺寸的同時,中國建材總院建立了全自動化控制的關鍵工藝裝備研發(fā)線,先后突破了大尺寸石英玻璃砣熔制、均化成型、精密退火、精密制樣與加工檢測等關鍵工藝技術,使得石英玻璃的產(chǎn)品尺寸、性能和沉淀效率均顯著提升,實現(xiàn)了大尺寸高品質(zhì)石英玻璃穩(wěn)定生產(chǎn)。
作為航天系統(tǒng)國內(nèi)唯一的光學石英玻璃供應商,中國建材總院以過硬的技術與產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)為我國衛(wèi)星、飛船等各類航天器提供關鍵材料保障,確?臻g應用可靠性,助力我國航天事業(yè)再創(chuàng)輝煌。
近年來,我國石英玻璃領域?qū)⒍囗椏蒲谐晒晒D化為標準,累計發(fā)布國家標準75項、行業(yè)標準119項,為石英玻璃領域的高質(zhì)量發(fā)展提供支撐,也為石英新材料在光纖、集成電路等行業(yè)應用提供了新的選擇途徑,中國標準也得到國外客戶的認可,對我國石英行業(yè)躋身國際舞臺做出了貢獻。
中國建材總院在研發(fā)中求知,在實踐中求知,在市場中求知,為我國石英玻璃行業(yè)技術進步奠定了堅實的基礎;仡櫬蒲新,正是這樣科研精神的傳承,石英玻璃的相關技術才不斷地向“高精尖”滾動發(fā)展,到如今,真正做到了國內(nèi)領先!
信息來源中國建材集團、中建材總院等。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金)
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