摘要 烏黑的煤炭在這里搖身一變成為添加劑,傳統橡膠、塑料有了它強度立刻提高3倍;隨處可見的竹炭、橡樹木炭、青岡木炭、俻長炭等,在這里一番磨礪后立刻價值千金,成了新型面料中的凈化顆粒,有了...
烏黑的煤炭在這里搖身一變成為添加劑,傳統橡膠、塑料有了它強度立刻提高3倍;隨處可見的竹炭、橡樹木炭、青岡木炭、俻長炭等,在這里一番磨礪后立刻價值千金,成了新型面料中的凈化顆粒,有了它面料自己就可以輕松去除污垢;石英砂經超細化與球形化后,就可用作電子封裝材料……這一切看似點石成金的神話故事,卻真真實實地在國家特種超細粉體工程技術研究中心(以下簡稱超細粉體中心)內上演,為了一探究竟,記者特地專程前往。在南京理工大學5號門外一條幽靜的小路旁,一幢2層辦公樓、幾幢中試實驗室及普普通通的廠房坐落在一個非常不起眼的小院里,但是“國家特種超細粉體工程技術研究中心”的銅牌赫然掛在門口,讓所有來訪者明白這里是國內最領先的超細粉體技術研究應用中心。
中心主任李鳳生主任向記者介紹說,所謂超細粉體技術就是把人們常見的固態物體粉碎成為直徑3微米以下的顆粒,此時顆粒的物理化學性能都發生了巨大的變化,能夠發揮令人意想不到的作用。
超細粉體技術的原理很簡單,真正做起來卻非常難。打個比方,大家都知道面粉是由小麥磨碎而成,但它的顆粒直徑基本在30—50微米左右,這已是人們日常生活中所能見到的相當小的顆粒了。如果想繼續粉碎,每提高一個微米等級,都需要付出巨大的努力,如果想把礦石、金屬、易燃易爆物質等特殊材料均勻地粉碎成為3微米,有時甚至要達到1微米以下的顆粒就更不是一件容易的事了,而超細粉體技術的真本事就體現于此。
李主任說,超細粉體中心的拿手活就是開展軍民領域各種特種超細粉體的制備技術及裝備研究,比如軍民領域的各種易燃易爆、韌性、塑性、超硬、生物活性及剛柔混合等特殊材料的超細化制備技術與裝備的研究開發;還有超細粉體的表面改性技術研究,以及納米/微米粒子的復合技術與裝備及應用研究、超細粉體制備過程的安全技術研究、特種超細粉體技術的工程化與應用研究。
李鳳生主任以當天上午剛剛通過鑒定的一項技術為例說,江蘇宿遷市一家企業在偶然的機會聽說一家德國公司曾經把一種煤炭超細粉碎后添加到橡膠、塑料產品中獲得了意想不到的效果,力學性能提高2—6倍,抗老化性能也大大提高。但是因為礦產資源有限,德國公司只是進行了實驗室研究。恰恰我國出產這種特殊的煤礦石,宿遷的企業準備在這個項目上大干一番,但是沒想到第一道工序煤礦石粉碎上就遇到了麻煩,國內數家開展超細粉體研究的科研機構都沒能啃下這塊“硬骨頭”,最后企業來到了南理工,李鳳生帶領科研人員用了僅僅6個月就開發出全套生產設備,成功地把煤礦石干法粉碎成為2微米的顆粒,完全達到企業的要求。
聽完了李鳳生主任的介紹,記者急不可耐地想看看那些神奇的設備究竟是怎樣“點石成金”的,于是超細粉體中心主任助理楊毅博士帶著我參觀了中心的實驗室。
進入實驗室首先看到的是一臺粉碎機,主體如同一個燒開水的小鍋爐,但是這臺貌似普通的粉碎機能耐卻很大,曾經出口到法國廣受好評,它最大的特點是安全性高、粉碎顆粒小,脾氣火爆的炸藥經它粉碎也不會有爆炸的危險,粉碎的顆粒最小直徑可以達到0.3微米。
楊毅向記者介紹說,不久前他們用這臺設備為南京及上海多家單位開發的新型特種油漆涂料,經過超細粉碎后,涂料顆粒直徑由原來的10—20微米降低到1微米以下,從而使得油漆涂層非常之薄,而且黏附性能好、抗氧化性能強、不易脫落。
在另一間實驗室內,記者見到超細粉體中心特有的專利技術生產的雙向球磨粉碎機,這種技術設備已在國內8家單位推廣應用。比如在上海海諾碳業建成的1000噸竹碳粉碎生產線,生產出的超細竹碳粉直徑達到1微米以下,甚至可生產出納米級粉體。這種超細竹碳粉能夠產生大量負離子,具有殺菌、抗輻射等特性,可以用來制作具有自潔凈功能的衣服,目前這種產品全部出口到日本,價格也由粉碎前的1000元/噸驟升至20萬元/噸。