中國粉體網(wǎng)訊 中國建筑材料科學(xué)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(jī)構(gòu)。1999年7月1日起轉(zhuǎn)制為中央直屬大型科技企業(yè),2004年與中國建材集團(tuán)重組,2006年中國建材集團(tuán)整合所屬十二家科研設(shè)計(jì)院所,組建成立中國建筑材料科學(xué)研究總院,2017年由全民所有制企業(yè)改制為有限責(zé)任公司,構(gòu)成了中國建材與無機(jī)非金屬領(lǐng)域規(guī)模最大、實(shí)力最強(qiáng)的科研開發(fā)中心,被譽(yù)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(jìn)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(xué)家編制12年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃(1956-1967年),確定了國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)急需的57項(xiàng)重點(diǎn)科研任務(wù)。其中,第26項(xiàng)“試制新型硅酸鹽制品”和第40項(xiàng)“建立半導(dǎo)體技術(shù)”兩項(xiàng)任務(wù)書中,列入了石英玻璃的研制內(nèi)容。當(dāng)時石英玻璃的試制任務(wù)是下達(dá)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(wù)后,中國建材總院專門成立了石英玻璃科研組。然而,當(dāng)時我國石英玻璃技術(shù)尚屬一片空白,沒有任何技術(shù)基礎(chǔ),沒有專用設(shè)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(wù),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(xiàng)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(chǔ)上,研制出我國第一支透明石英玻璃。為滿足國防建設(shè)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(dǎo)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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(lǐng)域涵蓋:無機(jī)非金屬材料、先進(jìn)工藝與裝備技術(shù)、檢驗(yàn)認(rèn)證技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化、綠色建材關(guān)鍵技術(shù)、輕工機(jī)電一體化技術(shù)、精密計(jì)時控制技術(shù)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(shù)及檢測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)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(lǐng)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(lǐng)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(shí)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(dá)到80年代國際同類產(chǎn)品的水平。同時還研制成功擴(kuò)管技術(shù),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;迷诟呔取⒓(xì)線條光掩模的制作和遠(yuǎn)紫外光刻,填補(bǔ)了微電子用石英玻璃的空白。
石英玻璃研究所在激光技術(shù)和特種光源用石英玻璃方面也取得了多項(xiàng)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ),至今其摻雜理論仍處于國際先進(jìn)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(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),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(bǔ)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(dá)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(qiáng),保障了醫(yī)療、衛(wèi)生、食品、畜牧等眾多領(lǐng)域從業(yè)人員的健康,為紫外殺菌燈的應(yīng)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(shù)難關(guān),提高了厚壁石英管的尺寸精度,并取得兩項(xiàng)專利;同時還攻克了無接觸拉管技術(shù),建立了自己的拉管裝備工藝線,實(shí)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(shí)驗(yàn)和工業(yè)化試驗(yàn),提供了從原料到成品管的一整套實(shí)用技術(shù)和裝備。
隨著國內(nèi)自主創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展,從原料到生產(chǎn)工藝都取得了很大進(jìn)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(lǐng)域?qū)<业膸ьI(lǐng)下,高端石英制品的制備技術(shù)也在不斷突破,科研成果遍地開花。
解決制備難題,引領(lǐng)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(xué)氣相沉積工藝,于2001年在國內(nèi)首創(chuàng)立式化學(xué)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(guān)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(guān)鍵工藝技術(shù),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(shí)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(xué)石英玻璃供應(yīng)商,中國建材總院以過硬的技術(shù)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(guān)鍵材料保障,確?臻g應(yīng)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(lǐng)域?qū)⒍囗?xiàng)科研成果成功轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn),累計(jì)發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)75項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)119項(xiàng),為石英玻璃領(lǐng)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(yīng)用提供了新的選擇途徑,中國標(biāo)準(zhǔn)也得到國外客戶的認(rèn)可,對我國石英行業(yè)躋身國際舞臺做出了貢獻(xiàn)。
中國建材總院在研發(fā)中求知,在實(shí)踐中求知,在市場中求知,為我國石英玻璃行業(yè)技術(shù)進(jìn)步奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);仡櫬蒲新,正是這樣科研精神的傳承,石英玻璃的相關(guān)技術(shù)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(lǐng)先!
信息來源中國建材集團(tuán)、中建材總院等。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金)
注:圖片非商業(yè)用途,存在侵權(quán)告知刪除!