包钢科研飞地:孵化出轻稀土高效高值利用新天地
包钢科研飞地:孵化出轻稀土高效高值利用新天地
来源:金台资讯
去冬今春,由包头稀土研究院天津分院(以下简称“天津分院”)研发的炽热羽绒服走俏全国,可抗御零下36摄氏度低温。不久前,造就稀土元素与日常衣物奇妙融合的“稀土光蓄热抗菌纤维制备及其面料关键技术”问鼎中国纺织科技成果对接峰会,一举摘得第九届中国十大纺织科技绿色先锋奖。
然而,这只是包钢科研飞地——天津分院深耕轻稀土产业的一个缩影。稀土纳米断热系列材料、稀土多彩反射隔热涂料、稀土耐火材料、稀土粉煤灰耐材、系列无水稀土卤化物产品、稀土功能纺织材料、稀土医疗材料开发等众多稀土功能材料的研发,支撑起天津分院独特的科研地位。
天津分院长期致力于稀土纳米研究,研发出稀土纳米断热涂层、高隔热性能稀土镀膜玻璃等产品,可吸收95%以上红紫外线,有效解决建筑玻璃保温性、隔热性差的问题。天津分院科研管理部部长李璐做了一项计算,将一平方米稀土纳米断热涂层一年的断热效能换算成碳,等同两棵树吸收存储的碳量。“我们的产品相当于在玻璃上种树。”李璐的比喻,让人顿感清凉。
飞地创新,“稀”出不凡。稀土断热涂层技术先后摘得2021年度稀土科学技术二等奖、第十七届中博会“专精特新”单项冠军产品、天津市知识产权创新创业大赛一等奖。天津分院起草了《建筑玻璃用稀土断热涂料》团体标准,并由中国稀土学会、中国涂料工业协会联合发布。
如今,新型稀土纳米断热涂料已申请专利10项,其中,发明专利9项、已授权6项,成果转让后,已在济南西站、国家基因库、中国宝武、苏州希尔顿酒店等20多个大型建筑上使用。其中,科研人员对常州市吾悦广场4000平方米穹顶玻璃涂刷后进行测试,结果表明,每年可节省电能75000千瓦时,减少碳排放近61吨。
走进天津分院,浓郁的科研气息令人肃然起敬。50人当中,硕士以上学历占人员总数的80%;科研人员42人,占人员总数的84%。然而,就是这支规模并不庞大的科研机构,竟然包括创新研发、工程化验证、技术服务三个平台,下设6个研发中心、6个联合实验室和1个理化检测中心。成立十年,天津分院先后被认定为“国家高新技术企业”“天津市技术领先型企业”“天津市专精特新企业”“天津市产业技术研究院”“天津市新型研发机构”“天津市创新型中小企业”“天津市科技成果概念验证平台”等,科技实力领跑行业。
从2020年至今,天津分院共承担课题29项,累计合同金额达4566万元。截至目前,累计申请发明专利92项,授权46项,申请商标9项,主持或参与标准起草30余项,发表论文20余篇。
几年间,天津分院科研人员根据太阳光谱原理,开发出稀土多彩反射隔热涂料,该产品含镧铈化合物达到25%以上,可有力推进镧、铈高丰度稀土元素的平衡利用,特别是热反射率高达90%以上,可使物体表面温度下降5至20℃,有效缓和城市热岛效应。在集装箱上喷涂后,表面温度甚至可降低20至25℃,给物流行业带来福音。
无独有偶,针对工业窑炉、热风炉、蓄热炉等炉体热能利用效率低的问题,天津分院联合包头企业开发出稀土红外辐射涂料和稀土粉煤灰耐材。这种材料可以应用于1400℃以上的高温窑炉,综合节能率达到10%以上,煤气消耗能够降低13%左右。该材料在实验室诞生后,率先在包钢冶炼分公司(华美公司)得到试用,获得使用数据,为其他企业炉体推广使用奠定了基础。
近年来,天津分院开发出闪烁晶体用系列无水稀土卤化物等产品,大幅降低稀土卤化物闪烁晶体生产成本,对我国闪烁晶体行业产品迭代产生了积极的促进作用,一举打破法国、美国企业对我国稀土卤化物原料供应的垄断,攻克“卡脖子”问题。
扎根京津冀核心区十载,天津分院始终铭记包钢建设“科技飞地”的使命初心。分院院长张光睿介绍说,稀土是17种金属元素的统称,其中轻稀土储量要远高于中重稀土储量,而轻稀土中镧、铈最多,它们在国民经济中的有效利用,一直是稀土业界绕不过去的话题。天津分院正是立足包钢集团白云鄂博矿镧、铈丰富的资源优势,大力实施“轻稀土+”战略,大力推进镧、铈高丰度稀土元素的平衡利用,重点解决北方稀土镧、铈应用的痛点难点问题,让镧、铈稀土迎来高效高值利用的美好“春天”。
近三年,包钢集团给予天津分院3000余万元经费支持,这块远离包头本土的科研“飞地”,孵化着当今中国稀土科技的诸多秘密。(记者 格日勒图 通讯员 于泓泽)
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