近日,先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展論壇在楚天科技位于湖南寧鄉(xiāng)的總部園區(qū)舉行,來自中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、湖南大學(xué)、河南工業(yè)大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)和高校材料領(lǐng)域的科研專家,以及中國先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈上各專業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)家、技術(shù)專家匯聚一堂,共同探討先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)領(lǐng)域交流合作和產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展,推動中國先進(jìn)陶瓷材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。
由于湖南在先進(jìn)陶瓷生產(chǎn)制造和精深加工方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢,未來如何加深湖南先進(jìn)陶瓷企業(yè)與國內(nèi)頂尖專家之間的交流與合作,緊跟時(shí)代發(fā)展需求,突破卡脖子技術(shù),推動先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展?
對此,人民網(wǎng)記者專訪中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所王士維教授,針對先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域的相關(guān)熱點(diǎn)問題進(jìn)行互動,解答如何通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和人才培養(yǎng)推動先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈的高質(zhì)量發(fā)展,為中國先進(jìn)陶瓷材料產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
記者:王教授,您好,對于廣大人民群眾而言,“陶瓷”是一個(gè)耳熟能詳?shù)母拍?,大家在日常生活中隨時(shí)都可以接觸到陶瓷或陶瓷制品,那么從材料科學(xué)的專業(yè)角度看,圍繞陶瓷材料有哪些前沿科學(xué)研究、創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)呢?陶瓷材料在哪些先進(jìn)領(lǐng)域有創(chuàng)新應(yīng)用?
王士維:我們大家熟知的陶瓷是日常使用的陶瓷日用品,比如說茶杯、碗、碟子等,這些都稱為日用瓷,它的原材料就是普通的粘土。材料專業(yè)角度上說的陶瓷叫特種陶瓷、先進(jìn)陶瓷或精細(xì)陶瓷,這些陶瓷的原料都是化學(xué)成分比較單一、純度非常高的化工原料。特種陶瓷與日用瓷在性能上完全不同,一般具有耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕等特點(diǎn),有的陶瓷具有壓電、光電、熱電等效應(yīng),因此可以應(yīng)用在不同的領(lǐng)域,比如說航空航天、石油化工、工程機(jī)械等設(shè)備中。
像我們過去用的水龍頭,幾天不用再打開,里面會滴下黃色的水,而現(xiàn)在利用氧化鋁耐磨、耐腐蝕的特點(diǎn),使用這種陶瓷材料制作成水龍頭閥門等產(chǎn)品,就實(shí)現(xiàn)了水龍頭不生銹、不漏水;包括日常使用的打火機(jī)、煤氣灶點(diǎn)火裝置,里面都使用了壓電陶瓷,給它一個(gè)壓力,它就會產(chǎn)生電,這些都和我們傳統(tǒng)日用瓷完全不同,所以特種陶瓷應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,滲透到我們生活、出行、各種產(chǎn)品等方方面面。
記者:當(dāng)前世界各國都在積極研發(fā)新材料,陶瓷材料是其中的一個(gè)重要細(xì)分領(lǐng)域,那么中國在陶瓷材料這個(gè)領(lǐng)域的科研和技術(shù)水平、競爭力等方面處于怎樣的水平?我們的研究方向是什么?主要想解決哪些問題?
王士維:目前,先進(jìn)陶瓷在國際上做得比較好的國家有德國、美國、日本等,我們國家和他們相比的話,在研究領(lǐng)域應(yīng)該說差距不是很大,但在應(yīng)用方面還有較大差距,比如說在半導(dǎo)體領(lǐng)域,有很多零部件都是由陶瓷材料制造而成。現(xiàn)在大家熟知的光刻機(jī)、靜電卡盤,以及半導(dǎo)體制造裝備里都用到了大量陶瓷材料,目前主要由國外相關(guān)企業(yè)生產(chǎn),有的是整機(jī)直接銷售給我國,我們現(xiàn)在正一步步逐漸進(jìn)行自主研發(fā)、實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,但還需要不斷進(jìn)行科研攻關(guān)來彌補(bǔ)存在的差距。
現(xiàn)在到未來一段時(shí)間里,我認(rèn)為我國科研的主要任務(wù)是針對國家急需——比如半導(dǎo)體制造領(lǐng)域用到的一些陶瓷材料,要對其進(jìn)行長期科研技術(shù)攻關(guān);包括精密測量裝備、精密加工設(shè)備需要特種陶瓷,由于形狀比較復(fù)雜、尺寸比較大,依靠傳統(tǒng)材料難以加工、制造,這些都需要進(jìn)行專項(xiàng)研發(fā)。
記者:早在2017年,長沙市就基于當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際,提出重點(diǎn)聚焦和支持22個(gè)新興產(chǎn)業(yè)以及優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,其中就有碳基材料產(chǎn)業(yè)鏈、先進(jìn)硬質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)鏈、先進(jìn)儲能材料產(chǎn)業(yè)鏈等多個(gè)直接以“材料”為主題的產(chǎn)業(yè)鏈,未來新材料是長沙乃至湖南的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)集群之一。您如何看待長沙及湖南在發(fā)展新材料上所具有的優(yōu)勢、潛力及前景?
王士維:我認(rèn)為湖南發(fā)展陶瓷材料有非常好的基礎(chǔ),目前先進(jìn)陶瓷方面已在湖南“遍地開花”,婁底新化的電子陶瓷規(guī)模比較大,在全國有一定影響力;株洲醴陵除了做日用瓷,當(dāng)前也在做氧化鋯、氧化鋁、碳化硅等先進(jìn)陶瓷材料產(chǎn)品;再如長沙轄區(qū)內(nèi)的寧鄉(xiāng),先進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常不錯(cuò),特別是楚天科技,作為中國醫(yī)藥裝備領(lǐng)域的龍頭企業(yè),也在積極推進(jìn)陶瓷材料在醫(yī)藥生產(chǎn)領(lǐng)域的創(chuàng)新研發(fā)和應(yīng)用。這既對陶瓷材料本身提出了市場需求,也為先進(jìn)陶瓷材料的創(chuàng)新發(fā)展提供了很好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
事實(shí)上,先進(jìn)陶瓷材料在醫(yī)藥裝備這種高端裝備領(lǐng)域的應(yīng)用空間非常大,因?yàn)橄冗M(jìn)陶瓷材料具有非常良好的化學(xué)穩(wěn)定性、高耐磨性等眾多優(yōu)點(diǎn),非常適合醫(yī)藥生產(chǎn)的高安全性要求。我們看到楚天科技引進(jìn)先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域的技術(shù)團(tuán)隊(duì),專門成立了一家子公司楚天新材料科技公司,做陶瓷柱塞泵的研發(fā)和生產(chǎn),這種高精密的泵在醫(yī)藥灌裝上用得非常多,會逐漸地實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代,他們還應(yīng)用先進(jìn)陶瓷材料開發(fā)生產(chǎn)醫(yī)藥裝備的其他關(guān)鍵部件,前景是非常好的。
陶瓷材料的研發(fā)不只是集中在長沙,可以說湖南在這方面有很好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ);而另一方面,長沙作為湖南的省會城市,它有很強(qiáng)的高校資源作為支撐,像國防科技大學(xué)、湖南大學(xué)、中南大學(xué)等一批學(xué)校的理工科都有很好的基礎(chǔ),這些著名高校在新材料領(lǐng)域、陶瓷材料上都有很好的學(xué)科建設(shè)和科研實(shí)力,這使得湖南在陶瓷材料領(lǐng)域的科研資源非常豐富。
同時(shí),湖南的高校在人力資源方面也提供了非常好的保障,十分有利于發(fā)展陶瓷材料,長沙產(chǎn)業(yè)鏈中提到的新能源電池里面也有陶瓷的隔膜,它就是先進(jìn)陶瓷材料制作而成,可以說這一領(lǐng)域的潛力非常大,我認(rèn)為長沙、湖南發(fā)展陶瓷新材料前景廣闊。
記者:新材料代表的是未來,尤其是新技術(shù)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開材料的支撐。您剛剛提到湖南在新材料這一領(lǐng)域有很好的高校資源,那么我們對新材料人才的培養(yǎng)是什么情況?如果說要實(shí)現(xiàn)新材料的突破,培育人才梯隊(duì)您有什么建議?
王士維:沒有優(yōu)質(zhì)人才就沒有對應(yīng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我國新材料人才基本采取本科、碩士、博士的分層培養(yǎng)模式,培養(yǎng)出來的人才他們完成的使命是不一樣的,整個(gè)人才培養(yǎng)梯隊(duì)里面的碩士、博士階段,我國的培養(yǎng)模式還是以發(fā)表論文作為主要考核依據(jù)來評定學(xué)生能不能畢業(yè)。我認(rèn)為未來新材料領(lǐng)域人才的培養(yǎng),學(xué)生做的課題更應(yīng)該貼近實(shí)際、圍繞實(shí)際應(yīng)用,聚焦國家發(fā)展中需要去解決的實(shí)際問題;我們的企業(yè)有哪些技術(shù)難點(diǎn)、痛點(diǎn),大學(xué)就應(yīng)該與企業(yè)溝通對接,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)變成畢業(yè)課題讓學(xué)生進(jìn)行研究,學(xué)生畢業(yè)后就能很快上手,給新材料領(lǐng)域的企業(yè)、國家產(chǎn)業(yè)做出貢獻(xiàn)。
同時(shí),科研院所、高校要實(shí)現(xiàn)與形成良性互動的關(guān)系,行業(yè)內(nèi)的學(xué)術(shù)研討會議要邀請企業(yè)參與,而企業(yè)進(jìn)行技術(shù)領(lǐng)域的探討會議也要與科研院所、高校進(jìn)行交流,將實(shí)際遇到的問題拿出來討論,最終將問題與能解決問題的人聯(lián)系起來,采用“企業(yè)出題,共同作答”的方式,充分發(fā)揮科研院所及高校的研發(fā)優(yōu)勢,從交叉交流中不斷解決問題,形成新質(zhì)生產(chǎn)力。
記者:近年來,湖南高度重視生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,陶瓷材料在生物醫(yī)藥生產(chǎn)裝備、醫(yī)療設(shè)備器材等醫(yī)藥健康領(lǐng)域其實(shí)都有應(yīng)用,陶瓷材料在這些領(lǐng)域有哪些創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用?該領(lǐng)域?qū)μ沾刹牧鲜遣皇怯刑厥庖螅?/strong>
王士維:在健康領(lǐng)域,先進(jìn)陶瓷材料發(fā)揮了巨大作用。比如在醫(yī)藥生產(chǎn)裝備、醫(yī)療器械方面,主要是利用先進(jìn)陶瓷材料的耐腐蝕性、耐磨性等特點(diǎn),像我前面提到的楚天科技所開發(fā)的醫(yī)藥陶瓷柱塞泵,先進(jìn)陶瓷材料在醫(yī)藥生產(chǎn)裝備一些關(guān)鍵地方的應(yīng)用,能比其它材料發(fā)揮出更大的優(yōu)勢和作用。再比如在醫(yī)療方面,像進(jìn)入人體的人工關(guān)節(jié)、人工骨,都是先進(jìn)陶瓷發(fā)揮作用的地方。還比如通過醫(yī)療設(shè)備延伸而來的檢測裝備方面,我們坐高鐵、飛機(jī)時(shí),都要通過 CT機(jī)對行李進(jìn)行安檢,這種檢測機(jī)器里面實(shí)際上就用到了先進(jìn)陶瓷材料,這種材料叫閃爍陶瓷。
目前,國際上一些企業(yè)對特種陶瓷材料的研發(fā)已進(jìn)入大規(guī)模實(shí)際使用階段,而我國在應(yīng)用特種陶瓷材料方面還比較薄弱,我認(rèn)為這是未來中國需要重點(diǎn)發(fā)展的方向,將陶瓷材料在醫(yī)藥健康領(lǐng)域從理論研究走向更廣闊的實(shí)際應(yīng)用,陶瓷材料在醫(yī)藥健康領(lǐng)域的市場發(fā)展前景十分廣闊。
記者:楚天科技是中國醫(yī)藥裝備領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),也是湖南省高端裝備制造領(lǐng)域的代表性企業(yè)之一,去年引進(jìn)陶瓷材料領(lǐng)域的技術(shù)團(tuán)隊(duì)成立了楚天新材料公司,這一項(xiàng)目致力于醫(yī)藥精密陶瓷泵等醫(yī)藥生產(chǎn)裝備關(guān)鍵器件(陶瓷材料)的研發(fā)制造,目前已快速取得成果突破,實(shí)現(xiàn)相關(guān)陶瓷器件的國產(chǎn)化。楚天科技作為中國這一特殊領(lǐng)域的代表企業(yè),您認(rèn)為現(xiàn)在處于發(fā)展的什么階段?未來如何發(fā)展?
王士維:像我前面所講的,應(yīng)該大力推動先進(jìn)陶瓷材料在包括醫(yī)藥裝備在內(nèi)的各種領(lǐng)域的應(yīng)用,你所提到的楚天科技旗下的新材料公司,與我們還是很有淵源,因?yàn)樗麄兊暮诵募夹g(shù)人員及其團(tuán)隊(duì),與中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所開展了產(chǎn)學(xué)研合作。他們現(xiàn)在基于這個(gè)新平臺來研發(fā)陶瓷柱塞泵等醫(yī)藥裝備的關(guān)鍵陶瓷器件,這將有助于解決我國醫(yī)藥陶瓷泵所存在的一些問題,去媲美國際頂尖技術(shù)和產(chǎn)品,不斷實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。
要說未來發(fā)展方向,首先醫(yī)藥陶瓷泵等醫(yī)藥裝備陶瓷器件當(dāng)然是具有廣闊的發(fā)展前景,同時(shí)我認(rèn)為楚天科技以及旗下企業(yè)可以考慮去做人工骨、人工關(guān)節(jié)等領(lǐng)域的研發(fā)工作,當(dāng)然這一特殊領(lǐng)域的門檻比較高,對研發(fā)能力、資金投入有一定的要求,楚天科技這樣的平臺型企業(yè)可以考慮;另外如工業(yè)CT,包括人體檢測的CT機(jī)所需的閃爍陶瓷,可以考慮布局。
記者:科技創(chuàng)新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素,要主動對接國家戰(zhàn)略科技力量,積極引進(jìn)國內(nèi)外一流研發(fā)機(jī)構(gòu),提高關(guān)鍵領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力。今年全國兩會后,新質(zhì)生產(chǎn)力成為熱門詞匯。以楚天生物醫(yī)藥與生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈上的楚天新材料公司來說,它也受益于中國科學(xué)院上海硅鹽硅酸鹽科研所這樣的一流科研機(jī)構(gòu)的支持,您和團(tuán)隊(duì)未來與之會有哪些合作計(jì)劃,從而助力寧鄉(xiāng)當(dāng)?shù)氐目蒲羞M(jìn)步、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?
王士維:我們作為科研院所,研究方向很貼近實(shí)際的應(yīng)用場景,目前實(shí)驗(yàn)室正在研發(fā)的一些技術(shù)和產(chǎn)品,我認(rèn)為能夠和相關(guān)企業(yè)結(jié)合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,對于推動真正把科研成果轉(zhuǎn)化成新質(zhì)生產(chǎn)力是一個(gè)有效途徑。
尤其是在轉(zhuǎn)化過程中,我們也希望合作的企業(yè)能夠有較強(qiáng)的技術(shù)和平臺背景,可以達(dá)到事半功倍的效果,像所提到的楚天新材料企業(yè),中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所與其核心技術(shù)人員和團(tuán)隊(duì)有很好的合作淵源,與楚天科技我們也在積極進(jìn)行交流,以形成更好的技術(shù)創(chuàng)新突破點(diǎn),讓科研院所更好地服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。









