曾經(jīng)封閉維修27個月的南京長江大橋，再度通車時，煥然一新、“輕裝上陣”。在一些關(guān)鍵部位，先進復(fù)合材料玄武巖纖維已嵌入體內(nèi)，就像給大橋穿上一層堅硬而輕盈的鎧甲。

“玄武巖纖維的強度是鋼材的5—10倍，重量卻只有鋼材的四分之一至三分之一。”說起新材料的應(yīng)用，玄武巖纖維生產(chǎn)應(yīng)用國家地方聯(lián)合工程研究中心主任吳智深如數(shù)家珍。

材料賦能“新基建”創(chuàng)新與應(yīng)用并重

產(chǎn)業(yè)升級，材料先行。

在國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會主任、中國工程院原副院長干勇院士看來，新材料是支撐現(xiàn)代制造業(yè)的“底盤技術(shù)”，新材料不僅支撐我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時自身也是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。

“過去我們有一個誤區(qū)，總認為新材料是以前沒有的創(chuàng)新材料，比如石墨烯、納米管，其實只要材料性能得到提升、工藝實現(xiàn)改進的都是新材料。”江蘇產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長劉慶教授說。

以最常見的金屬材料為例，高強度齒輪鋼、航空發(fā)動機葉片、大飛機機體鋁合金等所用到的金屬已司空見慣，但是如果不經(jīng)創(chuàng)新改進，這些金屬材料根本無法滿足先進裝備的使用要求。

今年以來，廣受關(guān)注的“新基建”為產(chǎn)業(yè)界注入了一針“強心劑”。而這當(dāng)中，無論是信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施還是創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，都離不開新材料的支撐。

“以玄武巖纖維、碳纖維為代表的高性能纖維，廣泛應(yīng)用于能源環(huán)境、交通海洋、航天航空等領(lǐng)域。”吳智深表示，先進復(fù)合材料已成為支撐先進制造、新基建、先進裝備及航天航空的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。

劉慶表示，目前我國新材料產(chǎn)業(yè)中凝聚了大量知識要素和技術(shù)要素，發(fā)展速度較快。已呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模、部分技術(shù)取得突破、區(qū)域集聚態(tài)勢明顯三個特點。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2019年我國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已達到4.5萬億元。

構(gòu)建國內(nèi)國際“雙循環(huán)”，增強抗風(fēng)險能力

近日，寧波江豐電子再獲榮譽，其發(fā)明專利“一種鉭靶材的制造方法”，獲得2019年度浙江省專利金獎。

鉭靶材也稱濺射靶材，是制造芯片上金屬導(dǎo)線的關(guān)鍵材料，目前全球只有三個國家的四家公司掌握。

“從微觀角度來說，濺射靶材上每個金屬原子的排列方向都會對芯片中的金屬互聯(lián)線的質(zhì)量起決定性的影響。”江豐電子總工程師王學(xué)澤告訴記者。

江豐電子八年磨一“材”，如今，國產(chǎn)超高純?yōu)R射靶材不僅能夠替代進口，還出口到全球280多個半導(dǎo)體芯片制造工廠。

5月14日召開的中共中央政治局常委會上，提出構(gòu)建“國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局”。所謂國內(nèi)國際雙循環(huán)，簡單說就是既開發(fā)國內(nèi)市場，又拓展國際市場，兩條腿走路，兩方面相互促進。

“我國已成為名副其實的‘材料大國’，但‘材料強國’之路任重道遠。”劉慶說，初期市場培育，是新材料推廣應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，新材料“首批次”推廣應(yīng)用困難是制約我國新材料技術(shù)創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵瓶頸。

劉慶建議，在重大工程項目中，對國產(chǎn)新材料、新技術(shù)應(yīng)秉持能用盡用、能研盡研的原則，推動自主創(chuàng)新產(chǎn)品首試首用。

創(chuàng)新進入“無人區(qū)”，攻堅自主可控

最近，華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長彭俊彪格外忙碌。他帶領(lǐng)團隊往返于學(xué)校和企業(yè)之間，他們研發(fā)的氧化物靶材已通過廠家完成試制組裝，并送往相關(guān)龍頭企業(yè)進行測試。“一旦測試通過，將可替代現(xiàn)有的非晶硅材料，能夠顯著提升TFT性能，有望進一步改善電視品質(zhì)。”彭俊彪說。

“我國部分新材料技術(shù)創(chuàng)新已進入‘無人區(qū)’”，干勇表示，以新一代信息技術(shù)、新能源、智能制造等為代表的新興產(chǎn)業(yè)對材料提出了更高要求，新材料的研發(fā)難度前所未有，創(chuàng)新難度不斷加大。

先進的技術(shù)買不來，先進的材料更買不來。

吳智深建議，應(yīng)對先進纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)重點支持。加強聯(lián)合攻關(guān)，有針對性地增加基礎(chǔ)研發(fā)的投入，開展共性關(guān)鍵技術(shù)和跨行業(yè)融合性技術(shù)研發(fā)，建設(shè)先進復(fù)合材料的先進生產(chǎn)及典型應(yīng)用示范基地。中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員汪鵬飛也提出建議，逐步開展氦資源的綜合開發(fā)利用，以滿足我國對氦資源的需求。

在彭俊彪看來，推動新材料的創(chuàng)新發(fā)展，除了加大科技研發(fā)投入的力度、鼓勵爭取0—1的原創(chuàng)成果外，還要創(chuàng)建有利于創(chuàng)新發(fā)展的市場環(huán)境。

“要加強原創(chuàng)性研究，加速新材料及其制備、生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)，必須啟動新的體制機制探索。”劉慶說，針對新材料原始創(chuàng)新能力不足、創(chuàng)新鏈不通暢等問題，必須建立“自上而下”與“自下而上”相結(jié)合的創(chuàng)新體系。目前，長三角先進材料研究院已正式成立，構(gòu)建的創(chuàng)新體系正吸引全國創(chuàng)新資源集聚，推動新材料領(lǐng)域的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。

關(guān)鍵詞： 棟梁