建材新興產業關鍵領域重大技術研發近期攻關的主要任務
一、建材工業轉型升級面臨的形勢
當今面臨著氣候變暖、水資源短缺、人口增長以及能源與糧食安全等一系列重大問題。為有效應對和解決這些問題,科技發展呈現如下主要趨勢:一是科技發展呈現交叉融合的態勢;二是大數據的科學方法正在為眾多行業所應用;三是以智能制造為特征的信息網絡領域的新時代正在到來;四是能源與資源領域正在發生轉型;五是材料與制造領域的綠色和智能化趨勢明顯;六是空間與海洋領域向縱深發展。
當前,我國正處在工業化、信息化、城鎮化、市場化、國際化深入發展的重要時期和轉型升級的關鍵時期。我國經濟正進入由高速增長轉向中高速增長、從中低端邁向中高端的“新常態”。經濟增長將更多地依靠人力資本積累和技術進步,加快從要素驅動、投資驅動為主轉向創新驅動發展為主,創新成為驅動發展的新引擎。
建材工業是服務于國民經濟和國防建設以及改善民生、支撐戰略性新興產業發展不可或缺的重要產業,改革開放特別是進入新世紀以來,得到了快速發展,一些主要產業的技術、裝備水平逐漸接近或達到先進水平,有的甚至達到了水平,并開始走向國際市場。
面對日新月異的經濟、科技發展形勢,面對實現“創新提升、超越引領”戰略目標而目前我國建材工業國際競爭力和國際化水平相對較低的實際,面對傳統建材產業產能過剩、新興建材產業發展緩慢造成行業結構失衡的挑戰,在新常態下建材工業的轉型升級,必須堅持“兩翼齊飛”,著意于多元動力而非單一取向,著眼于結構優化而非同質繁衍;著力于質的提升而非量的泛漫;著手于創新驅動而非要素驅動。
二、建材新興產業關鍵領域技術攻關的主要方向
加快建材新興產業發展,是促進經濟建設和改善生活水平的需要,是加快建材行業結構調整、轉型升級的需要,是提高建材工業在國民經濟總量中的比重、與經濟社會共同進步的需要。
我國建材新興產業雖然有一定程度的發展,但總體規模偏小,產業化進程不快。由于對建材新興產業本質認識存在局限性,對技術創新重視程度與工作力度存在差距,致使建材新興產業發展目標、技術研發的主攻方向以及發展的主導產品等都不夠明確,技術創新攻堅的領域和如何突破技術瓶頸既不清晰力量又不集中,影響了整體發展。
2015年1月,建筑材料聯合會、復合材料集團有限公司、中材科技股份有限公司、非金屬礦工業公司簽署了戰略合作協議,通過會企聯合的方式,共同開展建材新興產業關鍵領域重大技術研發的攻關,突破制約建材新興產業發展的瓶頸。
建材新興產業關鍵領域重大技術研發的主攻方向包括:
1.高檔碳纖維生產技術及其制品在新能源、建筑建材等市場的示范應用開發。
2.高強度、低介電透波、耐熱等高性能玻璃纖維和高性能復合材料的研發。
3.高強玻纖、高性能復合材料在汽車、節能環保、通訊、石油等領域的示范應用研究。
4.超大功率(5MW以上)海上風機葉片的制備技術及示范應用開發。
5.新型膨潤土工程防滲材料的研發。
6.綠色橡膠用非金屬礦物材料研發。
三、建材新興產業關鍵領域技術攻關近期的主要內容
?。ㄒ唬└咝阅軣o機纖維材料及復合材料制品關鍵技術研究
1.總體目標
立足于戰略性新興產業發展需求,加快高性能纖維及復合材料工業的升級換代,提高纖維復合材料自主創新能力。重點開展多功能高性能纖維制造及應用技術系統研發,提升多功能高性能纖維復合材料研發、工藝和智能化制造能力,重點發展商用航空發動機用高性能纖維編織預制體技術、航天通訊領域碳纖維復合材料發動機殼體關鍵技術、超大功率超長尺寸低風速葉片的設計和纖維自動鋪放技術、復合材料制品等廢棄物資源化技術研究和示范應用、高性能膜材料等。推動多功能高性能玻璃纖維及其復合材料在新型能源、交通運輸和環境資源領域的應用,發揮對重點工程和戰略產業的引導和支撐作用,加快完善高性能纖維復合材料產業創新發展體系,實現重點專項及產業配套研制與生產任務所需關鍵原材料自主保障。
2.主要任務
通過對多功能高性能無機纖維及復合材料的應用技術研究,突破高性能纖維的柔性制造技術,纖維及復合材料設計、復合工藝、綜合評價與考核驗證等關鍵技術,引導無機纖維性能和制備技術的升級,提高智能化水平,實現高性能無機纖維復合材料在典型領域的應用。
3.具體研發攻關內容
?。?)商用航空發動機用高性能纖維編織預制體的研制。
?。?)多功能高性能玻璃纖維制造及其應用技術。
?。?)超大功率超長尺寸低風速葉片產品開發和應用示范。
?。?)復合材料工藝智能化技術及重點產品應用。
?。?)高性能動力電池膜材和醫用光學纖維等功能材料的研究和應用。
?。?)大型復合材料制品廢棄物資源化技術研究和示范應用。
4.預期成果形式
在“十三五”末期,在多功能高性能玻璃纖維、高性能纖維復合材料和制品、纖維復合材料制品和礦物廢棄物資源化技術、高性能纖維功能材料等研究方向上申請發明300項以上,獲得、行業標準20項以上,發表論文100篇以上,建成不少于20條關鍵技術和重點產品示范生產線。
建設一批關鍵技術研發平臺,籌建若干個工程中心和重點實驗室;建立多功能高性能玻璃纖維、高性能纖維復合材料和制品、纖維復合材料制品和礦物廢棄物資源化技術、高性能纖維功能材料創新服務平臺;在技術研發和推廣應用方面培養一批級高端人才和核心隊伍。
在商業模式方面,推進上下游產業一體化,集成企業自身高性能纖維及復合材料技術優勢,推出科技服務商業模式,推動產業化成果轉化。
(二)節能環保非金屬礦物材料關鍵技術研究及應用示范
1.總體目標
通過系列研究,提升非金屬礦物材料在節能環保產業中的應用技術,形成一批節能環保型礦物材料生產技術及其裝備,共同促進非金屬礦產業的發展和節能環保技術的應用。
2.主要任務
研究高嶺土、硅藻土、膨潤土原礦改性機理,對改性效果及其處理能力進行評價;優選礦物表面改性劑和優化改性工藝;對改性礦物材料在橡膠中的應用性能進行評價和表征。
研究新型膨潤土防水材料的生產技術、配方及工藝;完善產品的性能評價及施工方法設計;根據市場不同需求,研制新型膨潤土防水卷材系列。
通過復合礦物粉體制備技術的研發與示范,實現對礦物填料表面改質的結構調控。打造具有我國自主知識產權的“表面改質”特色技術品牌,形成系列高遮蓋度的涂料與造紙工業專用填料,建立相應的生產標準和產品標準。
研究非金屬礦物基復合催化材料先進制備工藝,掌握關鍵技術,為非金屬礦物基復合催化材料的工業化規?;圃斓於ɑA。使非金屬礦物基復合催化材料從加工、制造到過程控制的整體技術及產品水平達到國際先進,解決鋼鐵工業燒結煙氣造成的大氣污染問題。
3.具體研發攻關內容
?。?)橡膠用礦物材料的改性技術研究。
?。?)新型預水化膨潤土防滲材料。
?。?)表面納米化包覆制備高遮蓋性復合礦物粉體與產業化。
?。?)新型礦物基復合催化材料的制備技術與應用示范。
4.預期成果形式
開發1~3種改性橡膠用非金屬礦物材料;建成一條年產1萬噸橡膠用非金屬礦物材料改性生產線;申請1~2項。
建成1條年產200萬平米新型預水化膨潤土防滲材料的生產示范線,達產后預期實現銷售收入12000萬元,新增稅收1245.6萬元;申請5~6項,發表論文10~15篇;制定企業、行業相關標準2~3項。
建設1條年產1萬噸納米顆粒晶型可控的復合礦物示范生產線;產品在紙張中替代75%煅燒高嶺土,在裝飾紙張中替代30%鈦白粉,在涂料中替代18%鈦白粉。
建立1000噸/年規模礦物基復合催化材料產品示范生產線;整個課題研究發表8~10篇高水平學術論文,申請4~6項,制定相關產品技術標準1~2項。
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在建材聯合會的組織協調下,爭取立項、行業立題、企業自主研發相結合,發揮骨干企業技術創新主體作用,堅持需求導向、應用牽引下的“產學研用”緊密結合,構筑多部門組成的聯席工作組以及由行業專家組成的咨詢委員會,形成統一領導、合理規劃、協調高效、優化配置、目標集成的發展專項組織管理體系。
建立高性能無機纖維材料和復合材料科技服務體系。發展高性能纖維及復合材料產業規模,對基礎理論和關鍵共性技術進行協同研究與開發,發揮服務平臺對行業的支撐作用,推動原創技術開發及產品應用技術開發;重點培育高性能無機纖維和復合材料研發龍頭企業;加強研發國際合作及國內產能優勢資源合作,參與新材料前瞻性關鍵共性技術開發。
在非金屬礦行業貫徹并樹立科技創新為核心的發展理念。企業參與并配套投入研發資金。在政策引導與產業技術創新需求的推動下,以行業內現有國有大中型企業和民營企業為依托,集內優勢大學、科研院所,組建以項目為紐帶的技術創新戰略聯盟,形成以企業為主體、產學研聯合的長期合作機制。組織一批在行業內技術先進、規模較大的非金屬礦企業,一方面投入配套資金開發新技術;另一方面,提供配套資金進行產業化和工程示范,保證項目的成果得到及時的推廣和應用。










































