先進陶瓷產業鏈創新發展論壇日前在楚天科技位于湖南寧鄉的總部園區舉行,來自中國科學院上海硅酸鹽研究所、湖南大學等科研機構和高校材料領域的科研專家,以及中國先進陶瓷產業鏈上各專業領域的企業家、技術專家匯聚一堂,共同探討先進陶瓷產業鏈的創新發展。人民網記者專訪先進陶瓷產業鏈創新發展論壇主席中國科學院上海硅酸鹽研究所王士維教授,發表專訪文章《推動先進陶瓷產業鏈高質量發展,助力湖南培育新質生產力》。
王士維教授在采訪中表示,湖南擁有良好的先進陶瓷發展環境,楚天科技作為中國醫藥裝備領域龍頭企業,引進專業技術團隊成立了楚天新材料科技公司,致力于先進陶瓷材料在醫藥裝備這一特殊領域的技術創新和應用,發展前景廣闊,中國科學院上海硅酸鹽研究所與楚天新材料科技公司核心技術人員及其團隊有很好的合作淵源,科研院所要積極與企業開展合作,形成更好的技術創新突破點,大力推進先進陶瓷在醫藥裝備和醫藥健康領域的創新發展。
記者
對于廣大人民群眾而言,“陶瓷”是一個耳熟能詳的概念,大家在日常生活中隨時都可以接觸到陶瓷或陶瓷制品,那么從材料科學的專業角度看,圍繞陶瓷材料有哪些前沿科學研究、創新技術開發和創新應用?
中國科學院上海硅酸鹽研究所王士維教授:
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。材料科學專業角度上說的陶瓷叫特種陶瓷、先進陶瓷或精細陶瓷,這些陶瓷的原料都是化學成分比較單一、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,有的陶瓷具有壓電、光電、熱電等效應,因此可以應用在不同的領域,包括高端技術領域、高端裝備領域,比如說航空航天、石油化工、工程機械等等,它們以特殊的性能發揮出特殊的作用、滿足特殊的要求、產生特殊的價值。
像我們過去日用的水龍頭,幾天不用再打開,會滴出黃色的水,而現在利用氧化鋁耐磨、耐腐蝕的特點,使用這種陶瓷材料制作成水龍頭閥門等產品,就實現了水龍頭不生銹、不漏水;再如日用的打火機、煤氣灶點火裝置,使用了壓電陶瓷,給它一個壓力就會產生電,這些和傳統日用瓷不同,所以特種陶瓷應用領域也非常廣泛,滲透到方方面面。
記者
早在2017年,長沙市就基于當地產業發展實際,提出重點支持22個新興及優勢產業鏈的發展,其中就有碳基材料產業鏈、先進硬質材料產業鏈、先進儲能材料產業鏈等多個直接以“材料”為主題的產業鏈。您如何看待長沙及湖南在發展新材料——包括先進陶瓷材料上所具有的優勢、潛力及前景?
中國科學院上海硅酸鹽研究所王士維教授:
我認為湖南發展陶瓷材料有非常好的基礎,先進陶瓷已在湖南“遍地開花”,婁底新化的電子陶瓷規模比較大,在全國有一定影響力;株洲醴陵除了做日用瓷,也在做氧化鋯、氧化鋁、碳化硅等先進陶瓷材料產品;再比如長沙轄區內的寧鄉,先進儲能產業發展非常不錯,特別是楚天科技,作為中國醫藥裝備領域的龍頭企業,也在積極推進先進陶瓷材料在醫藥生產領域的創新研發和應用。這既對先進陶瓷材料本身提出了市場需求,也為先進陶瓷材料的創新發展提供了很好的產業基礎。
事實上,先進陶瓷材料在醫藥裝備這種高端裝備領域的應用空間非常大,因為先進陶瓷材料具有非常良好的化學穩定性、高耐磨性等眾多優點,非常適合醫藥生產的高安全性要求。我們看到楚天科技引進先進陶瓷領域的技術團隊,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和生產,這種高精密的泵在醫藥灌裝上用得非常多,會逐漸地實現國產替代,他們還應用先進陶瓷材料開發生產醫藥裝備的其他關鍵部件,前景是非常好的。
湖南在先進陶瓷材料上有很好的產業基礎,像長沙優勢產業鏈中的新能源電池也有陶瓷隔膜,就是應用的先進陶瓷材料,同時有很強的高校資源作為支撐,像國防科技大學、湖南大學、中南大學等一批學校的理工科都有很好的基礎,這些著名高校在新材料領域,包括陶瓷材料,都有很好的學科建設和科研實力,這使得湖南在陶瓷材料領域的科研資源非常豐富。我認為長沙、湖南發展陶瓷新材料前景廣闊。
記者
湖南高度重視生物醫藥產業的發展,先進陶瓷材料在生物醫藥裝備、醫療器材等醫藥健康領域有哪些創新技術開發和應用?該領域對陶瓷材料是不是有特殊要求?
中國科學院上海硅酸鹽研究所王士維教授:
在健康領域,先進陶瓷材料發揮了巨大作用。比如在醫藥生產裝備、醫療器械方面,主要是利用先進陶瓷材料的耐腐蝕性、耐磨性等特點,像我前面提到的楚天科技所開發的醫藥陶瓷柱塞泵,先進陶瓷材料在醫藥生產裝備一些關鍵地方的應用,能比其他材料發揮出更大的優勢和作用。
再比如在醫療方面,像進入人體的人工關節、人工骨,都是先進陶瓷發揮作用的地方。還比如通過醫療設備延伸而來的檢測裝備方面,我們坐高鐵、飛機時,都要通過 CT機對行李進行安檢,這種檢測機器里面就用到了先進陶瓷材料,這種材料叫閃爍陶瓷。
目前,國際上一些企業對特種陶瓷材料的研發已進入大規模實際使用階段,而我國在應用特種陶瓷材料方面還比較薄弱,我認為這是未來中國需要重點發展的方向,將陶瓷材料在醫藥健康領域從理論研究走向更廣闊的實際應用,陶瓷材料在醫藥健康領域的市場發展前景十分廣闊。
記者
楚天科技是中國醫藥裝備領域領軍企業,也是湖南省高端裝備制造領域的代表性企業之一,去年引進陶瓷材料領域的技術團隊成立了楚天新材料公司,這一公司致力于醫藥精密陶瓷泵等醫藥生產裝備關鍵器件(陶瓷材料)的研發制造,已快速取得成果突破,實現相關陶瓷器件的國產化。楚天科技作為中國這一特殊領域的代表企業,您認為現在處于何種發展階段?未來如何發展?
中國科學院上海硅酸鹽研究所王士維教授:
像我前面所講的,應該大力推動先進陶瓷材料在包括醫藥裝備在內的各種領域的應用,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的,因為他們的核心技術人員及其團隊,與中國科學院上海硅酸鹽研究所開展了產學研合作。他們現在基于這個新平臺來研發陶瓷柱塞泵等醫藥裝備關鍵陶瓷器件,這將有助于解決我國醫藥陶瓷泵所存在的一些問題,去媲美國際一流技術和產品,不斷實現國產替代。
要說未來發展方向,首先醫藥陶瓷泵等醫藥裝備陶瓷器件當然是具有廣闊的發展前景,同時我認為楚天科技以及旗下企業可以考慮去做人工骨、人工關節等領域的研發工作,當然這一特殊領域的門檻比較高,對研發能力、資金投入有一定的要求,楚天科技這樣的平臺型企業可以考慮;另外如工業CT,包括人體檢測的CT機所需的閃爍陶瓷,可以考慮布局。
記者
科技創新是發展新質生產力的核心要素,要主動對接國家戰略科技力量,積極引進國內外一流研發機構,提高關鍵領域自主創新能力。以楚天生物醫藥與生命科學產業鏈上的楚天新材料公司來說,它也受益于中國科學院上海硅酸鹽研究所這樣的一流科研機構的支持,您和團隊未來與之會有哪些合作計劃,從而助力寧鄉當地的科研進步、產業和經濟社會發展?
中國科學院上海硅酸鹽研究所王士維教授:
我們作為科研院所,研究方向很貼近實際的應用場景,目前實驗室正在研發的一些技術和產品,我認為能夠和相關企業結合實現轉化,對于推動真正把科研成果轉化成新質生產力是一個有效途徑。尤其是在轉化過程中,我們也希望合作的企業能夠有較強的技術和平臺背景,可以達到事半功倍的效果,像所提到的楚天新材料企業,中國科學院上海硅酸鹽研究所與其核心技術人員和團隊有很好的合作淵源,與楚天科技我們也在積極進行交流,以形成更好的技術創新突破點,讓科研院所更好地服務產業發展。