歷時近10年,他們在特種玻璃領域打破國外壟斷


砸核桃、敲釘子、用沙子磨、用汽車軋……近期,某款華為手機經歷極限測試後,屏幕仍完好無損的視頻,在網絡上火熱傳播。一塊薄薄的手機屏幕,為何如此堅勁?關鍵是其蓋板采用國產納米微晶玻璃。

納米微晶玻璃實現國產化,被業界認為“代表著我國特種玻璃領域的重大突破”。在這一領域率先打破國外壟斷的,是一傢來自西部的“小巨人”企業——重慶鑫景特種玻璃有限公司(以下簡稱“鑫景特玻”)。


位於重慶兩江新區水土新城的重慶鑫景特種玻璃有限公司。

跨界轉型,特種玻璃自己造

玻璃作為眾多行業的基石,在生產、生活中必不可少。隨著高新技術的發展,具備各種特殊功能的特種玻璃應運而生。

微晶玻璃便是特種玻璃傢族中的一顆明珠。與普通玻璃的非晶體結構不同,微晶玻璃內部有著獨特的晶體結構。當這些晶體小到納米級別時,就成為納米微晶玻璃。

“巴掌大小的一塊納米微晶玻璃,內部充滿億億個高強度納米晶體。”國內特種玻璃領域著名專傢、海南大學材料與化工學院副院長薑宏告訴科技日報記者, “這種晶體的規則排列,賦予材料優越的物理和化學性質,可以有效阻斷裂紋的擴散,使玻璃的強度、耐磨性等大大提升。”

正因如此,以納米微晶玻璃為代表的特種玻璃,不僅被用在高端手機上,在諸多新興行業也有著“天量需求”,重要性不言而喻。


鑫景特玻生產的用於手機蓋板的納米微晶玻璃。

然而,這一市場卻長期被國外企業壟斷。

10多年前,在重慶運營著國際五星級酒店的民營企業傢白一波,得知我國特種玻璃制造受制於人的境況後,萌生從房地產向新材料轉型的想法。

此時,由薑宏牽頭的航空玻璃、手機觸摸屏兩個特種玻璃國傢級科研項目剛剛完成,成果亟待走出實驗室、走向產業化。

白一波幾經打聽找到薑宏。雙方一拍即合:“中國人一定能造出自己的高端特種玻璃!”

2014年7月,鑫景特玻註冊成立。作為公司創始人、董事長,白一波從此將全部心血和資源都傾註於特種玻璃的研發生產。

邊招人、邊建設、邊測試,一場追求“硬度”的極限探索開始。

盡管鑫景特玻手握薑宏的首創技術,但白一波很快發現, 從實驗室到工業量產,難度遠遠超出預想。高昂的研發費用、巨大的試產挑戰,以及漫長的認證周期,如大山般橫亙於他們面前。


白一波(中)和薑宏(右一)在討論中。

丟個水包,氣泡終於消失

從2014年鑫景特玻工廠啟動建設,到2018年生產線點火啟動,4年過去,投入多達4億元,能否量產還是個未知數。

“研發配方可以在實驗室驗證,但制作流程隻能在生產線上研究、調整、驗證。”作為鑫景特玻設備動力部部長,彭燦有著十幾年玻璃企業生產和建廠經驗,深知其中不易。

特種玻璃對理化性能的要求極高,相關標準涉及上百個參數。每個參數都如精密齒輪,需要精準咬合。應力、氣泡等亟待攻克的難點,考驗著研發團隊的智慧和耐心。

“窯爐點火後不能熄,生產線要保持24小時運轉。”回憶起當時的情景,彭燦直言“壓力山大”——一批批原料投進去,出來的卻總是充滿氣泡的殘次玻璃,每天的耗損可以買臺豪華轎車。這讓他茶飯不思、夜不能寐。

2019年尤為艱辛。技術研發不斷燒錢,高薪聘請的生產部負責人頻繁離職。一位經驗豐富的老生產部部長,努力一年,也不見起色,離開時無奈地說:“照這樣下去,是造不出特種玻璃的!”

在熊熊燃燒的窯爐和一堆堆殘次玻璃旁,科研人員和生產部門的員工陷入沉默。

理論沒問題、實驗沒問題、操作沒問題,可為何玻璃中總是充滿氣泡?經過深入分析,他們發現,氣泡是在玻璃液接觸窯爐底部時產生的,要想減少氣泡,必須給窯爐降溫。但此前用吹風機降溫效果有限,難以解決問題。

面對困境,有人提出大膽的想法:“往窯裡丟個水包降溫,行不行?”

這個方法很直接,但風險也很大,一旦處理不當,會直接導致窯爐受損、產線停產。

“初生牛犢不怕虎”。研發和技術部門的“90後”們決定試一試。

經過周密計算,黃昊等青年人和技術專傢一道,每隔2個小時,把由鋼板制成的水包(類似鐵制水管)往窯爐伸進10毫米,給池壁降溫,同時精細調控各種參數。

半個多月後,玻璃中的氣泡終於消失!

這一工藝創新,將特種玻璃量產合格率提升至80%,為大規模生產鋪平道路。隨著工藝的不斷改進,合格率又一步步提升至97%。

獨有技術,納米微晶長出來

2021年,我國第一塊納米微晶玻璃終於下線。

薑宏介紹,納米微晶玻璃的成功研制,關鍵在於鑫景特玻掌握該領域的核心技術—— 把數量龐大的納米微晶融入玻璃中。


鑫景特玻生產線上的納米微晶玻璃。

微晶玻璃生產工藝分為配料、熔化、成型、晶化等多個階段,其中晶化是技術含量最高的一環。晶化過程需要將納米級玻璃原子進行有序排列,形成“堅如磐石”的特殊結構。

“經過這些年的實踐,我們摸索出獨有的晶化技術,實現玻璃中微晶結構和形態的精準調控。”已晉升為研發部部長的黃昊說, 技術的核心是對溫度的精準控制。

為攻下這一難關,他們先後進行上萬次的工藝調整和改進,其間經歷燒塌中試窯爐、拆掉新建產線等無數次挫折,最終開發出溫度控制設備——隧道窯。該設備可將溫度變化控制在1℃以內,確保玻璃中生長出足夠數量的高強度納米晶體。

經過近10年的努力,鑫景特玻打破國外巨頭在特種玻璃領域的壟斷局面。目前,該公司已申請國內外專利350多項,其中發明專利282項,生產工藝擁有完全自主知識產權,產品廣泛應用於智能傢電、航空、高鐵、新能源汽車等領域,為我國高端制造業的發展提供有力支撐。

在鑫景特玻忙碌的生產車間裡,記者看到,一塊不足7英寸大小、厚度約0.5毫米的納米微晶玻璃,要經過64克重的鐵球,從0.4米到2.5米的不同高度落下砸擊,沒有絲毫損傷後才能通過出廠檢測。

“材料強則產業強,一塊小玻璃也能創造一個大世界。”站在生產線旁,白一波向記者表示,“下一步,我們將乘著大力發展新質生產力的東風,堅持以國傢戰略需求為導向,不斷創新突破,為社會創造更大的價值!”


相關推薦

2024-01-25

快科技1月24日消息,近日,我國首套光電復合型水下濕插拔連接器成功通過海試,標志著我國已掌握該器件的核心技術,有望改變連接器依賴進口的局面。據解,此次海試在南海1600米深的海底進行,經過驗證,光纖、電纜接駁

2024-07-12

2mm的驚人厚度,再次打破厚度紀錄。榮耀Magic V3采用航天特種纖維作為機身材料,替代常規玻纖材料的使用,實現減重的同時,達成玻璃40倍的抗沖擊性能,更好地保護內部零件。據介紹,航天特種纖維的強度高達5800MPa,密度卻

2022-06-22

駕駛芯片一般要求5到16nm的先進工藝和更高的算力支持,他們能夠滿足自動駕駛更高安全等級的需求。自動駕駛和算法密切相關,自研芯片可以將車企自身積累的數據和算法更為個性化的實現,比通用芯片更有優勢。創新也是成

2023-04-26

”久矣,但開放並不容易。美東時間周一,蘋果與EpicGames歷時近三年的司法大戰似乎終於迎來終章:美國法院駁回EpicGames的上訴,就其應用商店的規定基本上站在蘋果一邊。這一決定表明,蘋果對AppStore的抽成及其收費規則,可

2024-03-04

是汽車領域的話事人,一直以來,滾裝船的運力也大都被他們攥在手上。反正在前年年底,全球大概隻有 700 多艘滾裝船,其中日韓船東就分別占 41% 和 14% ,而國內的船東連 3% 不到。也因為汽車行

2023-02-17

現一些問題。他說:“好吧,每個人都在Facebook上,所以他們沒有網站。他們都使用馬克·紮克伯格的網站。”“當人們在Facebook上搜索你時,你實際上無法控制他們看到的內容……馬克·紮克伯格的算法控制著他們在看你的東西

2024-04-08

本,微軟收購動視暴雪就是一個典型的例子,這筆交易耗時近兩年才最終完成。蘋果創始人喬佈斯曾開玩笑表示,將公司的巨額現金用於舉辦豪華派對或許是目前爭議最少的用途之一。

2024-03-27

省的費用可能會通過較低的價格轉移給消費者。這標志著歷時近20年的反壟斷大案落地,也是近年來規模最大的反壟斷和解之一。長期以來,商傢一直指責Visa和萬事達在消費者使用信用卡或借記卡時收取過高的刷卡費,並通過“

2022-09-28

當年12月前開始投產,卻又再度“跳票”。直到今年3月,歷時近兩年,特斯拉柏林工廠終於獲得最終的環保審批,包括年產能最高50萬輛的電動汽車工廠、表面處理工廠、熱生成和存儲工廠,也包括電池生產設施、運營廢水處理

2024-05-06

多行業中,一些雇主開始曲解競業禁止協議的原始意圖。他們往往會制定更加寬泛、甚至令人瞠目的條款,即便這些條款在實際操作中可能並未得到嚴格執行,這種做法其實早已在一定程度上違背競業禁止協議保護商業利益和客

2022-08-23

。北太天元由北京大學重慶大數據研究院數值計算實驗室歷時一年打造,是一款用於算法開發、數據可視化、數據分析及數值計算的高級技術計算語言和交互式編程、調試、運行環境的基礎軟件,突破通用型科學計算軟件“卡脖

2022-08-11

自美國、英國、法國、日本等10餘個國傢的200餘條意見,歷時近三年的艱苦努力,最終完成發佈。本標準是依托當前我國在無人機領域技術和市場優勢實現航空領域國際標準化彎道超車的積極實踐,是對以“標準走出去”帶動“

2022-06-28

清華大學聯合團隊。格力官微透露,“零碳源”技術研發歷時近十年,其核心系統包括光伏(儲)直流離心機系統、直流多聯機系統等,讓空調從耗電大戶變成低碳先鋒。

2022-07-27

掙錢,印度的壟斷廠商看著眼紅,但又缺乏市場競爭力,他們所能做的就是通過各種當地影響力把中國企業排擠出去。”因此,即便雷軍面見過莫迪,也沒有給小米套上“護身符”。2017年,印度總理莫迪會見訪印的小米集團董