一根直径仅为7至12微米的纤维,却能在1375℃高温下长期稳定工作。这款由上海榕融新材料技术有限公司生产的氧化铝连续纤维耐高温新材料,打破了长期以来国外企业的垄断格局,成为我国高端制造领域的重要突破。 氧化铝连续纤维具有熔点高、热导率低、绝缘性好、抗化学侵蚀能力强等优异性能,是国际公认的耐高温热端构件新一代主力材料。该材料广泛应用于航空航天、新能源、半导体等战略性产业,长期以来却是我国唯一未能实现稳定量产的高性能纤维材料,成为制约产业发展的"卡脖子"难题。 技术突破的背后,是一场长期而艰苦的科研攻关。榕融新材料首席技术官关克田介绍,氧化铝连续纤维量产的难点几乎贯穿整个制造流程。从胶体制备阶段看,随着黏度增加,其曲率变化会迅速加快,控制难度极大。一旦进入规模化生产,要让成千上万吨胶体保持稳定的黏度,难度呈指数级上升。纺丝和烧结环节对温度、湿度的要求更为苛刻。烧结需要在1300℃至1400℃高温下进行,不仅要精确控制炉内温度,连车间的天气和湿度都会影响成品质量。在连续化生产中,很难让动辄一两百米长的车间保持恒温、恒湿。关克田回忆,早期生产中,夏天连续两个月顺利,一到秋冬产品就突然不合格,团队反复排查才意识到是季节变化带来的温湿度差异,随后逐渐摸索出不同环境条件下的烧结规律。 设备难题同样严峻。早期烧结使用的航空合金金属网带在1300℃高温下极易膨胀变形,导致频繁卡炉,几乎每天都要停炉检修。更为棘手的是,操作人员在夏季作业时频繁中暑,生产几乎无法稳定进行。关克田带领团队最终用自制纤维做成网带,彻底解决了该痛点,使连续化生产成为可能。 从事陶瓷纤维行业十五年的关克田,学无纺布出身,研究生阶段主攻纳米纤维。一次偶然接触氧化铝纤维项目后,他深耕耐火材料和窑炉技术多年。当了解到国内尚未具备生产氧化铝连续纤维的能力后,关克田下定决心将其作为人生的终极目标。为了研发99氧化铝连续纤维,他带领团队投入了两年多时间,工作强度近乎"痴狂"。每天上午7点起床,8点开会确定实验方案和参数记录,涉及空气影响、处理温度、胶体配方等细节;晚上再对实验现象进行复盘总结。周一到周日全年几乎无休,在办公室过夜成了常态。关克田坦言,吃饭时、睡觉前脑子里也都想着工作,为了防止开车时分神,后来还专门请了司机。 支撑这场长期攻关的,不仅是个人投入,还有一支强大的复合型人才队伍。关克田所带领的研发团队共有63人,平均年龄30多岁,专业背景涵盖化学、材料、纺织、机械、控制等多个领域。持续高强度的研发也意味着高昂的成本,仅一个月电费就高达数十万元。幸运的是,这匹"千里马"遇到了愿意长期投入的"伯乐"——榕融新材料董事长孙树人。抱着突破技术壁垒的目标,孙树人并不局限于短期回报,即便研发成本高、资金压力大,也依然支持团队持续试错。正是在这样的长期投入下,团队最终实现了99氧化铝连续纤维的稳定生产。
关键核心技术需要持续投入和系统突破。氧化铝连续纤维的量产实践表明:从工艺优化到装备创新,从跨学科协作到长期投入机制,"卡脖子"技术的突破需要耐心与定力。推动关键材料自主可控、提升产业链韧性,既是高端制造发展的必经之路,也是培育新质生产力的重要支撑。